2017 Fiscal Year Annual Research Report
Non-equilibrium Dynamics in Multi-component Bose-Einstein Condensates
| Project Area | Synergy of Fluctuation and Structure:Foundation of Universal Laws in Nonequilibrium Systems |
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| Project/Area Number |
25103007
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| Research Institution | Gakushuin University |
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Principal Investigator |
平野 琢也 学習院大学, 理学部, 教授 (00251330)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎藤 弘樹 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (60334497)
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| Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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| Keywords | 冷却原子 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 非平衡臨界現象 / 相分離 / 量子乱流 / スピノール / 自発磁化 / 量子渦 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習院大学の実験グループでは、昨年度までの研究成果に基づいて、多成分BECにおける非平衡現象を実験的に探究し、ゆらぎと構造の協奏を明らかにすることを目的に研究を行った。具体的には、損失のある量子系における自発磁化の研究、２次元的な広がりを持つトラップ中の相分離ダイナミクスの研究、ラビカップリングした多成分BECの時間発展に関する研究を行った。損失のある量子系における自発磁化の形成は昨年度発見した非常に興味深い現象であり、今年度は、損失のある量子系における緩和という観点から、本現象の普遍的な意味を様々な観点から検討した。相分離ダイナミクスの研究では、昨年度までに整備した光双極子力トラップの形状の制御技術を用いて、スピノールBECのダイナミクスのトラップ形状依存性を実験的に調べ、アスペクト比に依存して異なる相分離が生じることを見出した。学習院大学の理論グループは、引き続き量子乱流のシミュレーションを通して、よりロバストな結果を導くようデータを積算・解析した。また、実験のシミュレーションを行い、非平衡相分離ダイナミクスを解析した。電気通信大学の理論グループでは、スピノールBECおよびスピン軌道相互作用するBECに関する研究を行った。学習院大学実験グループによるスピン１・２混合BECの実現に関連して、この系の基底状態の相図を数値計算を用いて研究した。その結果、相互作用パラメータ空間内に非常に豊富な磁性相が存在することを明らかにした。また、スピン軌道相互作用するBECの中を障害物ポテンシャルが移動する場合のダイナミクスを調べた。基底状態の回転対称性の破れに伴い、量子渦・スピン波の発生の仕方や発生する臨界速度に異方性が現れることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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