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エンタングルメントを起源とする準定常状態への緩和現象の解明とその普遍性の探究

Research Project

Project/Area Number 16J03140
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionKeio University (2018)
The University of Tokyo (2016-2017)

Principal Investigator

上西 慧理子  慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任助教

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords一次元系 / ボース気体 / ソリトン / 非平衡ダイナミクス / エンタングルメント / 熱平衡化 / 冷却原子
Outline of Annual Research Achievements

本年度は一次元ボース気体を記述するLieb-Liniger模型を用いて(I)再帰時間の時間スケールの計算、および(II)ダークソリトンの構成法について研究した。

(I)再帰時間の時間スケールの計算
Lieb-Liniger模型の非平衡ダイナミクスは、準定常状態を介して再び状態が初期状態に戻る再帰現象が生じることが分かっている。これまで再帰時間の時間スケールの解析は数値的な評価しか行われていなかったが、本研究では解析的に時間スケールを計算し、再帰時間が弱結合領域および強結合領域において多項式時間で表されることを示した。
(II)ダークソリトンの構成法
Lieb-Liniger模型と古典ダークソリトンの分散関係の類似性から、Lieb-Liniger模型と古典ソリトンの関連が指摘され、Lieb-Liniger模型から量子ソリトンを構成できるのではないかと考えられてきた。本研究では、Lieb-Liniger模型のtypeII励起から量子ダークソリトンを構成する方法を提案した。また、2つのダークソリトンの衝突ダイナミクスを計算し、位相シフトが生じることを示した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Thermalization and prethermalization in isolated quantum systems: a theoretical overview2018

    • Author(s)
      Mori Takashi, Ikeda Tatsuhiko N, Kaminishi Eriko, Ueda Masahito
    • Journal Title

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      Volume: 51 Issue: 11 Pages: 1-49

    • DOI

      10.1088/1361-6455/aabcdf

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Entanglement prethermalization in the Tomonaga-Luttinger mode2018

    • Author(s)
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko N. Ikeda, and Masahito Ueda
    • Journal Title

      Phys. Rev. A 97, 013622

      Volume: A97 Issue: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1103/physreva.97.013622

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Entanglement prethermalization in an interaction quench between two harmonic oscillators2017

    • Author(s)
      Tatsuhiko N. Ikeda, Takashi Mori, Eriko Kaminishi, and Masahito Ueda
    • Journal Title

      Phys. Rev. E

      Volume: 95 Issue: 2 Pages: 022129-022129

    • DOI

      10.1103/physreve.95.022129

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Quantum states of dark solitons in the 1D Bose gas2016

    • Author(s)
      Jun Sato, Rina Kanamoto, Eriko Kaminishi, and Tetsuo Deguchi
    • Journal Title

      New Journal of Physics

      Volume: 18 Issue: 7 Pages: 075008-075008

    • DOI

      10.1088/1367-2630/18/7/075008

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 量子ダークソリトンのダイナミクス2019

    • Author(s)
      上西 慧理子, 森 貴司, 宮下精二
    • Organizer
      第74回日本物理学会年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ダークソリトンの量子測定による構成法2018

    • Author(s)
      上西慧理子,森貴司,宮下精二
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] エンタングルメントを起源とするprethermalization2018

    • Author(s)
      上西慧理子、森貴司、池田達彦、上田正仁
    • Organizer
      第39回量子情報技術研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 一次元ボース気体におけるエンタングルメントを起源とする前期熱平衡現象2017

    • Author(s)
      上西慧理子,池田達彦,森貴司,上田正仁
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Entanglement prethermalization in coherently split one-dimensional Bose gases2017

    • Author(s)
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko Ikeda, Masahito Ueda
    • Organizer
      Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Entanglement prethermalization in one-dimensional Bose gas,2017

    • Author(s)
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko Ikeda, Masahito Ueda
    • Organizer
      - Quantum Systems In and Out of Equilibrium : Fundamentals, dynamics and applications-,
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New interpretation of pre-thermalization in the Tomonaga-Luttinger model2016

    • Author(s)
      Eriko Kaminishi
    • Organizer
      The 26th IUPAP International Conference on Statistical Physics
    • Place of Presentation
      Lyon, France
    • Year and Date
      2016-07-18
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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