2016 Fiscal Year Annual Research Report
Observation and control of dynamics under electric dipole-dipole interaction in a Bose Einstein condensate
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15K17730
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
武田 俊太郎 分子科学研究所, 光分子科学研究領域, 助教 (80737304)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 冷却原子 / ボース・アインシュタイン凝縮体 / リュードベリ原子 / レーザー冷却 / ポンプ・プローブ法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ルビジウム原子のボース・アインシュタイン凝縮体（BEC）を光パルスでRydberg状態へ励起するという手法を用いて、原子間に強い電気双極子相互作用を持つBECを生成する。このBECにおける電子の非平衡ダイナミクスの実時間測定を目指すと共に、励起する光パルスの調整により相互作用の強さや異方性が制御できることを示す。これらのツールを用いて、強く相互作用し合う量子縮退系における未知の量子相や量子現象を探索し、量子縮退系のより深い理解へとつなげることを目的とする。
１、平成27年度の時点でルビジウム原子のBECを生成したが、BEC特有の量子現象を調べるためには、BECではない別の原子集団で起こる現象との比較実験が必要となる。このため、BECをレーザーの定在波が作る光格子ポテンシャル中に導入し、原子を規則正しく配列する実験系を新たに組み立てた。これにより、原子を光格子の各格子点に1個ずつ、格子欠陥なく導入することに成功した。この結果を、2017年3月の日本物理学会第72回年次大会における口頭発表にて報告した。
２、準備した原子集団を光パルスでRydberg状態へ励起して原子間相互作用を誘起し、その非平衡ダイナミクスを調べた。BECと光格子中の原子集団を比較した結果、励起直後にこれら2つは異なるダイナミクスを示した。また、光パルスの波長制御により励起するRydberg状態の主量子数を変えると相互作用強度が変化し、ダイナミクスも変わることが分かった。現在、理論モデルによりこれらの現象の理解を進めている。
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[Presentation] Ultra-high vacuum system for probing many-body dynamics of Rydberg wave-packets in an optical lattice2016
Author(s)
Akira Tanaka, Shuntaro Takeda, Nobuyuki Takei, Christian Sommer, Michiteru Mizoguchi, Kuniaki Koyasu, Claudiu Genes, Guido Pupillo, Matthias Weidemueller, Hisashi Chiba, and Kenji Ohmori
Organizer
1st International Symposium on Advanced Photonics
Place of Presentation
ホテル九重（静岡県浜松市）
Year and Date
2016-04-13 – 2016-04-14
Int'l Joint Research
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[Presentation] All-optical generation of a 87Rb Bose-Einstein condensate for probing many-body dynamics of Rydberg wave-packets in an optical lattice2016
Author(s)
Michiteru Mizoguchi, Shuntaro Takeda, Akira Tanaka, Nobuyuki Takei, Christian Sommer, Kuniaki Koyasu, Claudiu Genes, Guido Pupillo, Hisashi Chiba, Matthias Weidemueller, and Kenji Ohmori
Organizer
1st International Symposium on Advanced Photonics
Place of Presentation
ホテル九重（静岡県浜松市）
Year and Date
2016-04-13 – 2016-04-14
Int'l Joint Research
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