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2016 Fiscal Year Annual Research Report

複素空間における「古典力学の基礎問題」と非可積分トンネル効果

Research Project

Project/Area Number 15H03701
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

池田 研介  立命館大学, 理工学部, 教授 (40151287)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 首藤 啓  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (60206258)
高橋 公也  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70188001)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordstunneling effect / semiclassical theory / nonintegrable sysem / quantum chaos / dynamical theory
Outline of Annual Research Achievements

本課題の中心である非可積分トンネル効果が顕在化する転移(インスタントン-非インスタントン転移、INI転移と略)の機構が多量子吸収過程間の競合と遷移による事が明らかにされ成果をまとめつつある。この研究によって、これまでINI転移の解釈として知られてきた共鳴誘起トンネル(RAT)は古典共鳴が可視的な特別な場合で、しかも限られた周波数領域でしか有効ではないが、我々の理論によって全周波数領域に於いて成り立つ普遍的な機構が解明されたといえる。同時に我々の理論で核心占める遷移行列の特異な選択性の機構を解明する作業が実半古典理論、そして我々の独創である複素半古典理論によって開始された。複素半古典論は本質的困難に遭遇したが、実半古典論はかなり成功しその古典真性特異的なINI転移強度特性の漸近的挙動の一部があきらかにされつつある。とはいえ実半古典論も近似的取り扱いしかなされておらず、今後、「時間発展対応原理」の開発によってその改善が期待できる。又複素半古典論の可能性もまだまだ検討する余地がある。この研究で使われた超高精度可積分近似基底によって非可積分トンネルのエネルギー領域定常問題が時間発展問題の極限としてアプローチできる事が判明したので、我々が開発してきた時間領域複素半古典論による非可積分トンネル問題がアプローチ可能になりつつある。
一方、本研究課題のもうひとつのテーマであるカオス系における量子非可逆性の研究に関して、量子非可逆性の「寿命」が計測できるようになった。その方法によると寿命が従来考えられてきたいわゆる「Heisenberg時間」よりはるかに長い事が解明され2編の速報として出版された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

EU圏のRAT論者との激しい論争もあって成果の出版が遅れている。当然出版されるべき速報が論争の結果レフェリー段階でもめた。論争は我々の側に分があったが、あえて出版を一時的に延期し、結果と意味づけが曖昧なRAT系論文の結果を再解読し我々のアプローチによってより広い視点から意味づけようとしている。その為に本研究課題の中心テーマである半古典論(実半古典論、複素古典論)への展開が遅れ気味だ。

Strategy for Future Research Activity

RAT派との論争のおかげで、我々のアプローチの安定性優位性とそれからのRATの物理的意味付けが明らかになってきた。それも含めてこれまでのINI転移に関する総括を目下かなり大部の論文として執筆中である。こちらのかたがつき次第、かねてからの目標である半古典論への展開に集中したい。

  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 6 results) Book (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Relation between irreversibility and entanglement in classically chaotic quantum kicked rotors2016

    • Author(s)
      F.Matsui, H.S.Yamada and K.S.Ikeda
    • Journal Title

      Europhys. Lett.

      Volume: 114 Pages: 60010-1~60010-5

    • DOI

      https://doi.org/10.1209/0295-5075/114/60010

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 対応原理によるインスタントン 非インスタントン転移の研究III2017

    • Author(s)
      池田研介,花田康高,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] 複素古典軌道のリーマン面と可積分系のトンネル分裂2017

    • Author(s)
      原田浩充,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] 可積分写像におけるトンネル異常2017

    • Author(s)
      花田康高,首藤啓,池田研介
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] 劣拡散を示す非カオス的な区分線型面積保存写像における待ち時間分布と連続時間ランダムウォーク2017

    • Author(s)
      吉田 賢典,渡邉 真悟,首藤 啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] カオス系における時間領域半古典近似の破綻するタイムスケールについて2017

    • Author(s)
      吉野 元,首藤 啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府豊中市豊中キャンパス)
    • Year and Date
      2017-03-15
  • [Presentation] Infinitely many stability islands and sticky dynamics in a piecewise linear map2017

    • Author(s)
      Akira Shudo
    • Organizer
      The 6th Hamiltonian dynamical systems and related topics
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2017-03-07
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Quantum tunneling in the classically chaotic systems2017

    • Author(s)
      Yasutaka Hanada
    • Organizer
      Workshop on Chaos and Diffusion in Leaky Systems
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • Year and Date
      2017-02-21
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 量子カオス系における固有状態の重ね合わせと不可逆性の寿命2016

    • Author(s)
      松井文宏, 山田弘明, 池田研介
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] 対応原理によるインスタントン 非インスタントン移の研究2016

    • Author(s)
      池田研介, 奥島輝昭, 花田康高, 首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] 対応原理によるインスタントン 非インスタントン移の研究II2016

    • Author(s)
      池田研介, 奥島輝昭, 花田康高, 首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] 非可積分系のトンネル効果と古典共鳴の役割について2016

    • Author(s)
      花田康高,首藤啓,池田研介
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-15
  • [Presentation] 区分線型面積保存写像における劣拡散と連続時間ランダムウォーク2016

    • Author(s)
      吉田 賢典,渡邉 真悟,首藤 啓
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13
  • [Presentation] Toward pruning theory for the Stokes geometry of the quantum Henon map2016

    • Author(s)
      Akira Shudo
    • Organizer
      Quantum Chaos, Graphs and Nodal Domains
    • Place of Presentation
      Weizmann Institute (Rehovot, Israel)
    • Year and Date
      2016-09-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Tunneling in nearly integrable systems with a non-hermitian perturbation2016

    • Author(s)
      Yasutaka Hanada, Akira Shudo and Kensuke S. Ikeda
    • Organizer
      PHHQP16: Progress in Quantum Physics with Non-Hermitian Operator
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-08-08 – 2016-08-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Amphibious Complex Orbits and Dynamical Tunneling2016

    • Author(s)
      Akira Shudo
    • Organizer
      PHHQP16: Progress in Quantum Physics with Non-Hermitian Operator
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-08-08
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Toward pruning theory for the Stokes geometry of the quantum Henon map2016

    • Author(s)
      Akira Shudo
    • Organizer
      数理解析研究所研究会 『力学系とその関連分野の連携探索』
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Invited
  • [Presentation] Anomalous behavior of transition matrix elements in nonintegrable quantum maps2016

    • Author(s)
      Akira Shudo
    • Organizer
      RIMS workshop “Exponential Asymptotics of Difference and Differential Equations”
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 数理科学2016

    • Author(s)
      首藤 啓
    • Total Pages
      10
    • Publisher
      サイエンス社
  • [Funded Workshop] Workshop on Chaos and Diffusion in Leaky Systems2017

    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • Year and Date
      2017-02-21 – 2017-02-22

URL: 

Published: 2018-01-16  

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