2015 Fiscal Year Research-status Report
分子解離における量子もつれ原子ペア生成ともつれの破れ
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15K05381
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
河内 宣之 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (50161873)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | もつれ / 二電子励起状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、分子解離により量子もつれ原子ペアが生成するか、それとも量子もつれが破れるかを解明することにある。代表者の理論予測によれば、水素分子の光解離により、量子もつれ2p原子ペアが生成し、もつれ原子ペア生成は、2p原子ペアが放出するLyman-α光子ペアの角度相関測定により、検証できる。
27年度においては、原子核の交換対称性が、もつれ原子ペア生成に与える影響を解明するために、HDとH2の光励起に起因するLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。H2の波動関数は原子核の交換対称性を満足する必要があるが、HDの波動関数はそれを満足する必要はない。あわせてD2についても実験を行なった。D2の波動関数も、H2と同じく、原子核の交換対称性を満足する必要がある。ただし陽子がフェルミオンであるのに対し、重陽子はボゾンであるので、H2とD2では交換対称性が異なる。二つの光子検出器の対向配置に加えて、非対向配置においても角度相関を測定した。都合三つの配置における角度相関関数を、三つの水素分子に対して、これまでよりも広い角度範囲で、測定することができた。励起光としては、光子エネルギー33.66eVの直線偏光を用いた。
さらに、H2, HD, D2に対してLyman-α光子ペア生成の断面積を入射光子エネルギーの関数として、30-40eVの領域にて測定した。
これらの結果により、2p原子ペア生成の前駆体となる水素分子二電子励起状態の議論を大きく前進させることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
三種類の水素分子(H2, HD, D2)に対し、これまでよりも広い角度範囲において、Lyman-α光子ペアの角度相関関数を測定した。また、Lyman-α光子ペア生成の断面積を入射光子エネルギーの関数として測定した。これらにより2p原子ペア生成に至る光励起過程の議論を大きく前進させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験の高精度化に努める。必要に応じて実験装置の改良も行なう。予定通り、対象分子をパラ水素にまで拡大する。また入射光として円偏光も用いる。
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| Causes of Carryover |
当初の予想よりも、安価に角度範囲を拡大する方法を考案したこと、及び検出器(マイクロチャネルプレート)がそれほど消耗しなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
検出器を交換し、高い感度により実験を行なう。このことは実験精度の向上につながる。また老朽化した真空システムの一部を更新し、能率的に実験を行なうことができるようにする。
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[Journal Article] Angular correlation measurements of a pair of Lyman-α photons emitted in the photodissociation of H22015
Author(s)
K. Hosaka, Y. Nakanishi, R. Kogo, P. Schmidt, Y. Torizuka, K. Shigemura, T. Odagiri, A. Knie, K. Jankala, A. Ehresmann, M. Nakano, Y. Kumagai, K. Shiino, M. Kitajima and N. Kouchi
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Journal Title
Journal of Physics: Conference Series
Volume: Volume 635
Pages: 112016～112016
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 2電子励起水素分子のダイナミクス 2p原子ペア生成断面積に現れる同位体効果2016
Author(s)
穂坂綱一, 鳥塚祐太郎, 谷内一史, Philipp Schmidt, Andre Knie, Kari Jankala, Arno Ehresmann, 小田切丈, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
日本物理学会, 第71回年会
Place of Presentation
東北学院大学泉キャンパス(宮城県)
Year and Date
2016-03-19 – 2016-03-22
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[Presentation] 水素分子(H2, HD, 及びD2)の光解離による2p原子ペア生成断面積2016
Author(s)
穂坂綱一, 鳥塚祐太郎, 谷内一史, Philipp Schmidt, Andre Knie, Kari Jankala, Arno Ehresmann, 小田切丈, 北島昌史, 河内宣之
Organizer
量子ビームサイエンスフェスタ, 第33回PFシンポジウム
Place of Presentation
つくば国際会議場(茨城県)
Year and Date
2016-03-15 – 2016-03-16
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[Presentation] Angular correlation measurements of a pair of Lyman-α photons emitted in the photodissociation of H22015
Author(s)
K. Hosaka, Y. Nakanishi, R. Kogo, P. Schmidt, Y. Torizuka, K. Shigemura, T. Odagiri, A. Knie, K. Jankala, A. Ehresmann, M. Nakano, Y. Kumagai, K. Shiino, M. Kitajima and N. Kouchi
Organizer
The 29th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions
Place of Presentation
Toledo, Spain
Year and Date
2015-07-22 – 2015-07-28
Int'l Joint Research
