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乱れたスピノール・ボース気体: 局在と非平衡ダイナミクス

Research Project

Project/Area Number 16J06706
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

吉田 周平  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords冷却原子気体 / ボース・ポーラロン / アンダーソン模型
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ボース気体中の不純物が成すボース・ポーラロンについて、不純物とボース粒子の相互作用が強いユニタリ極限における性質の解明に取り組んだ。この系では、希薄な極限で、不純物と2つのボソンがエフィモフ束縛状態を形成し、その大きさが三体パラメータと呼ばれる。昨年度の研究で、不純物とボース粒子の質量が同じ場合に、基底状態のエネルギーが三体パラメータと密度の普遍的な関数であることを見出した。
本年度はまず、基底状態についてエネルギー以外の観測量(Tanのコンタクト、有効質量、準粒子留数)を、強結合領域では変分法で、弱結合領域では摂動論で計算した。その結果、Tanのコンタクトについてはエネルギーと同様、三体パラメータの普遍的な関数であることを見出した。一方、準粒子留数はボソン同士の相互作用が弱い極限で0に収束することが変分計算、摂動計算の両方で確認された。これは、ボソン同士が相互作用しない場合にボソンの素励起が2次分散を持ち、規格化積分に赤外発散が生じるためであることが、摂動計算の過程から示唆される。
次に、不純物の質量が無限大の極限について、希薄極限での基底状態エネルギーを解析した。フェッシュバッハ共鳴をモデル化した2チャンネル模型は、不純物が1つでその質量が無限大の極限に限ると、アンダーソンの不純物模型と類似のモデルにマップできる。ただし、粒子がスカラー・ボース粒子である点がアンダーソン模型との違いである。この対応関係を利用し、不純物と2つのボース粒子が成す三体問題の厳密解を得た。特に、フェッシュバッハ共鳴近傍で、エネルギーの漸近的な振る舞いについて解析的な表式を得た。実効的な三体斥力を持つ別のモデルを使った数値計算から、その漸近形が三体斥力を持つ系の普遍的な性質であることを示した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Monash University(オーストラリア)

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    • Author(s)
      Yoshida Shuhei M.、Endo Shimpei、Levinsen Jesper、Parish Meera M.
    • Journal Title

      Physical Review X

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 011024-011024

    • DOI

      10.1103/physrevx.8.011024

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    • Author(s)
      Shuhei M. Yoshida and Masahito Ueda
    • Journal Title

      Phys. Rev. A

      Volume: 94 Issue: 3 Pages: 033611-033611

    • DOI

      10.1103/physreva.94.033611

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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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    • Year and Date
      2016-07-24
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    • Place of Presentation
      Elite Plaza Business Center(アルメニア・エレバン)
    • Year and Date
      2016-07-11
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  • [Presentation] Universality and Anisotropy in a Resonant p-Wave Fermi Gas2016

    • Author(s)
      Shuhei M. Yoshida, Masahito Ueda
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      CEMS Topical Meeting on Cold Atoms
    • Place of Presentation
      理化学研究所(埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2016-06-10
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      Shuhei M. Yoshida, Masahito Ueda
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      Rhode Island Convention Center(アメリカ・ロードアイランド州)
    • Year and Date
      2016-05-23
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  • [Presentation] Universality and Anisotropy in a Resonant p-Wave Fermi Gas2016

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      Shuhei M. Yoshida, Masahito Ueda
    • Organizer
      CIFAR Quantum Materials Meeting
    • Place of Presentation
      Marriott Bloor Yorkville Hotel(カナダ・トロント)
    • Year and Date
      2016-04-25
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  • [Presentation] Universality and Anisotropy in a Resonant p-Wave Fermi Gas2016

    • Author(s)
      Shuhei M. Yoshida, Masahito Ueda
    • Organizer
      Few-Body Physics in Cold Atomic Gases
    • Place of Presentation
      中国科学院物理研究所(中国・北京)
    • Year and Date
      2016-04-14
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Universal Properties and Contact Tensor in a p-Wave Fermi Gas2016

    • Author(s)
      Shuhei M. Yoshida, Masahito Ueda
    • Organizer
      The First Beijing-Tokyo Joint Workshop on Ultracold Atomic Gases
    • Place of Presentation
      清華大学(中国・北京)
    • Year and Date
      2016-04-12
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks]

    • URL

      http://yoshum.net/

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

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