巨視的量子現象の理論

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640471
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高木 伸 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90124594)
• Keywords: 巨視的量子現象 / 巨視的トンネル現象 / 巨視的量子共鳴振動 / 巨視的量子崩壊 / 巨視的核形成 / コヒーレント状態経路積分 / スピン・コヒーレント状態経路積分 / 磁壁の量子力学

Research Abstract

巨視的量子現象を記述する際に欠かせない集団自由度抽出の問題を重点的に研究した。特に、多数のスピンによって構成される磁壁の中心および掌性のトンネル現象は、いわゆるスピン・コヒーレント状態を用いた経路積分法によって定式化するのが最も直観的に分かりやすい。ところが、この方法の適用において、殆どの文献(形式論を超えて具体的計算を行っている文献の恐らく総て)が、致命的な誤りを犯していることが判った。これら論文は「運動方程式を与えるラグランジュアン」をそのまま作用積分に採用している。ところが、この手法では、始状態と終状態に関する情報を取り入れることが原理的に不可能であり、この困難を"物理的直観"を持ち出して迂回したとしても、停留作用の周りの揺らぎを計算する際に破綻を生ずる(確率振幅が定義されなくなる)。揺らぎの議論にまで立ち入っていないため、この基本的難点を見過ごしていた訳である。しかも、この問題は、磁壁の問題を超えてスピン系一般、さらに、質点系をコヒーレント状態経路積分で扱う際にも生ずる普遍的なものであることも判明した。そこで、経路積分の基本に立ち返って、上記困難を解決する方策を提示し、これを先ずは単純な系(厳密に解かれ得る系)に適用してその有効性を例証した(論文は間もなく出版の運び[印刷中])。
以上と並行して、巨視的量子現象について測定過程の議論と概念的整理を行った。

Research Products

• [Publications] R.Blasi: "Particle Tracks and the Machanism of Decoherence" Phys.Lett.A250. 230-240 (1998)
• [Publications] J.Shibata: "A Note or (Spin-) Coherent-State Path Integral" Int.J.Mod.Phys.B(印刷中). (1999)
• [Publications] 佐藤文隆: "科学/技術のニュー・フロンティア(1)" 岩波書店, 261 (1999)