ミニマルな機械振り子時計モデルによる熱力学不確定性関係の検証と拡張

• Project/Area Number: 25K07163
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 泉田 勇輝 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (70648815)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 機械振り子時計 / 熱力学不確定性関係 / 振動 / 揺らぎ / エネルギーコスト

Outline of Research at the Start

ガリレオに発見された振り子の等時性を利用した機械振り子時計は何世紀にも渡って人類の活動の計測に使われてきた．機械振り子時計は外部の擾乱に対しても時計を安定に保つ仕組みである脱進機を備えており，正確な振動を実現する．本研究では機械振り子時計の持つ正確性の原理的な限界を明らかにする．一般に振動の正確性とエネルギーコストの間には熱力学不確定性関係（TUR）が成立するが，TURは振り子のような慣性を持つ系では一般に成立しないことが知られている．どの程度TURが破れ，また機械振り子時計にも適用可能なTURの拡張を模索することで，正確な機械時計の仕組みの一端を数値的・理論的に明らかにする.