2016 Fiscal Year Research-status Report
強相関量子少数系から多体系への普遍的アプローチの構築
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15K17727
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
西田 祐介 東京工業大学, 理学院, 准教授 (80704288)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エフィモフ効果 / 冷却原子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
相互作用ポテンシャルの到達距離を上回るような大きさを持つ束縛状態は古典的には存在し得ないが、量子力学では粒子の持つ波動性のためにそのような束縛状態が可能となる。特に、相互作用が共鳴的となるような特別な条件下では無限に大きくなる量子力学的束縛状態が出現することがある。これまでに知られている例はエフィモフ効果とスーパーエフィモフ効果である。エフィモフ効果やスーパーエフィモフ効果では、量子力学的束縛状態の励起状態の大きさは指数関数的あるいは二重指数関数的に大きくなる。本研究では、二次元のボース粒子系において新しいクラスの量子力学的束縛状態を発見した。
具体的には、二体の相互作用は存在しないが三体の共鳴的な相互作用が存在するとき、四体のボース粒子系において無限個の束縛準位が出現し、その励起状態の大きさがexp[(\pi/n)^2/27]のように振る舞うことを示した。特にモデルポテンシャルを用いた解析に加え、モデルに依らない繰り込み群を用いた解析を行うことによって、この新奇現象の普遍性も示し、上記のエフィモフ効果やスーパーエフィモフ効果との類似性から、半スーパーエフィモフ効果と名付けた。従って、これまでに発見された無限に大きくなる量子力学的束縛状態は、エフィモフ効果、半スーパーエフィモフ効果、スーパーエフィモフ効果のいずれかによるものであり、強相関量子少数系における普遍的現象の三つの普遍クラスを構成すると言うことができる。
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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
当初の研究計画で目指していた、強相関量子少数系における新奇な普遍的現象を発見することができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究において発見した半スーパーエフィモフ効果の冷却原子を用いた実現と検出方法を提案するとともに、半スーパーエフィモフ効果が強相関量子多体系にもたらす物理的帰結を解明することを目指す。
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| Causes of Carryover |
本年度の後半において研究に大きな進展があったため、その研究を推進すること、ならびにその成果をまとめた論文を執筆することに集中した。その結果、計画時に想定していた学会発表のための出張などを行わなかったため、旅費において未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度の後半において得られた研究成果を積極的に発表するため、主に次年度における旅費として使用する計画である。
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Research Products
(8 results)
