Realization of p-wave superfluidity using non-unitary processes and research on open quantum systems

Research Project

Project/Area Number	24K00553
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	向山敬東京工業大学, 理学院, 教授 (70376490)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2026: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2025: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2024: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
Keywords	極低温原子気体 / 超流動 / 量子開放系 / レーザー冷却
Outline of Research at the Start	本研究では極低温原子系に特有な原子ロスを人為的に制御可能な非ユニタリ過程として利用することで制御可能な開放量子系を実現する。極低温にまで冷却された極低温原子系では，フェッシュバッハ共鳴を用いて人為的に原子間相互作用を制御すると原子ロスが同時に増強され，安定な量子多体系の実現が困難となっている。我々はこの原子ロスの課題を逆手に取り，人為的に制御可能な非ユニタリ過程と捉えることで制御可能な開放量子系の実現が可能と考えた。さらに本研究では，いまだ実現されていない原子系p波超流動を，ロスという非ユニタリ過程を積極的に利用することで実現するという新しい手法を提案し，その実証を行う。