Development of a mid-IR laser driven X-ray spectroscopic system for zeptosecond atomic, molecular, particle physics

• Project/Area Number: 23K26570
• Project/Area Number (Other): 23H01877 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Institute for Molecular Science (2024); Kyoto University (2023)
• Principal Investigator: 金井 恒人 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 特任講師 (00442947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 時田 茂樹 京都大学, 化学研究所, 教授 (20456825) ; 岡崎 大樹 京都大学, 化学研究所, 助教 (50976925)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2023: ¥11,830,000 (Direct Cost: ¥9,100,000、Indirect Cost: ¥2,730,000)
• Keywords: 高次高調波分光 / アト秒物理学 / 中赤外レーザー / 光パラメトリック増幅器 / 素粒子物理学

Outline of Research at the Start

アト秒物理学の急速な発展の中，この方法論では原理的に素粒子・原子核物理学の様な基礎物理学の研究が出来ないと考えられてきた．一方基礎物理学においては加速器の更なる大型化が困難となったため従来とは違った方法論が求められている．本研究では，ポジトロニウムの様な基礎物理学において非自明な不安定粒子の寿命をアト秒の精度で測定することで基礎物理学の諸問題を直接的に検討するという新奇方法論を確立する．本研究で開発する新奇なアト秒・ゼプト秒分光システムを用い，不安定粒子の寿命測定，超高速イメージング [T. Kanai et al., Nature 435, 470 (2005)] などを展開する．