• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Decay of superflow via thermal phase slips in cold atomic gases

Research Project

Project/Area Number 16J07240
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

國見 昌哉  京都大学, 基礎物理学研究所, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords冷却原子気体 / ボースアインシュタイン凝縮 / 超流動 / 位相すべり / リングトラップ / 3体ロス / 1体ロス / 3体ロス / 光格子
Outline of Annual Research Achievements

本年度は昨年度に引き続きアメリカの実験グループが報告したリングトラップ中の有限温度超流動体の超流動流の減衰に関する実験[Kumar et al., Phys. Rev. A 95, 021602(R) (2017).]についてのより詳細な理論解析を行った。昨年度までに擬2次元リングトラップ系の解析を行ったが、実際の実験のセットアップは擬2次元とは言えず、より定量的な結果を得るためには3次元系の計算が必要であった。本研究では、3次元系での計算を行い、擬2次元系の計算と定性的に同じ、すなわち熱的活性化による位相すべりはNISTの実験では起きていないという結論を得た。また、3体ロスを含んだ3次元系Gross-Pitaevskii方程式の数値シミュレーションにより、3体ロス誘起の超流動の減衰がNISTの実験で観測された超流動の減衰の起源の可能性の一つであることを提案した。

また、本年度はドイツの実験グループが発表した論文[R. Labouvie et al., Phys. Rev. Lett. 116, 235302 (2016)]に触発され、局所的な粒子数ロスがある系における超流動流の安定性についての研究を行った。この実験では初期状態によって、異なった状態が安定に出現する双安定性が実験的に観測された。本研究では、実験的に観測されたこの双安定性を理論的により理解するために、複素係数デルタ関数ポテンシャル(粒子数ロスを記述する)と、実係数のデルタ関数ポテンシャル(ピン留めポテンシャル)を有する1次元Gross-Pitaevskii方程式を考え、この方程式の厳密解を得た。この厳密解を用いて、この系では広いパラメータ領域で双安定性を示すことを示した。また、この系では異常ヒステリシス現象と呼ばれている、一方向性を有するヒステリシスが存在することも示した。

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

    (23 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Semiclassical quench dynamics of Bose gases in optical lattices2019

    • Author(s)
      Nagao Kazuma、Kunimi Masaya、Takasu Yosuke、Takahashi Yoshiro、Danshita Ippei
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 99 Issue: 2 Pages: 023622-023622

    • DOI

      10.1103/physreva.99.023622

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Decay mechanisms of superflow of Bose-Einstein condensates in ring traps2019

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Journal Title

      Physical Review A (掲載決定済み)

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermally activated phase slips of one-dimensional Bose gases in shallow optical lattices2017

    • Author(s)
      M. Kunimi and I. Danshita
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 95 Issue: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.95.033637

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 局所粒子数ロスを有するBose-Einstein凝縮体のピン留めポテンシャル誘起の双安定性,2019

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会,
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Can the truncated-Wigner approximation correctly describe thermal and quantum phase slips in one-dimensional Bose gases?2018

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      QFS2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 冷却原子系における有限温度超流動体の超流動流の減衰2018

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平,
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 局所粒子数ロスが誘起する超流動流の安定性2018

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会,
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 冷却原子系における超流動流に対する粒子ロスの効果2018

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      超流動3HeおよびスピノールBECにおけるトポロジカル相・励起
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 局所粒子数ロスを有するボース凝縮体の双安定性2018

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      非平衡系の物理学-階層性と普遍性-
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of decay of superflow of a Bose-Einstein condensate in a ring trap2018

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      FINESS2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Truncated-Wigner近似を用いた熱的活性化による位相すべりの研究2018

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      日本物理学会第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermally activated phase slips of a Bose-Einstein condensate in a ring trap2017

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      48th Annual DAMOP Meeting
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] リングトラップ中ボース凝縮体における熱的活性化による位相すべり2017

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Lifetime of superflow of a Bose-Einstein condensate in a ring trap2017

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      Quantum Thermodynamics : Thermalization and Fluctuations
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Superflow decay of a Bose-Einstein condensate in a ring trap2017

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      NQS2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Decay mechanism of the superflow of the Bose-Einstein condensate in the ring trap2017

    • Author(s)
      國見昌哉, 段下一平
    • Organizer
      CREST「量子状態の高度な制御に基づく革新的量子技術基盤の創出」平成29年度第2回公開シンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 浅い光格子中1次元ボース気体の熱的活性化による位相すべり2017

    • Author(s)
      國見昌哉、段下一平
    • Organizer
      第2回冷却原子研究会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Magnon Excitations in Spinor Cols Atomic Gases2016

    • Author(s)
      Masya Kunimi and Hiroki Saito
    • Organizer
      CEMS Topical Meeting on Cold Atoms
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Thermally activated phase slips of one-dimensional Bose gases in shallow optical lattices2016

    • Author(s)
      Masaya Kunimi and Ippei Danshita
    • Organizer
      ICAP2016
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 浅い光格子中1次元ボース気体の熱的活性化による位相すべり2016

    • Author(s)
      國見昌哉、段下一平
    • Organizer
      日本物理学会2016年秋季大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Thermally activated phase slips of onedimensional Bose gases in shallow optical lattices2016

    • Author(s)
      國見昌哉、段下一平
    • Organizer
      第10回物性科学領域横断研究会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] kunimi's homepage

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~masaya.kunimi/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
  • [Remarks] kunimi's home page

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~masaya.kunimi/index.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi