2021 Fiscal Year Annual Research Report
Efficiency of state transition in macroscopic quantum systems
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18K03454
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
弓削 達郎 静岡大学, 理学部, 助教 (70547380)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 共振器量子電磁力学系 / 電子線励起発光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
量子系の具体例として共振器量子電磁力学系を考えた。この系における励起状態からの緩和過程での発光スペクトルについて理論的考察を行った。その結果、定常状態での発光スペクトルとは異なり、緩和過程での発光スペクトルの計算には現在時刻よりも過去の相関関数を用いなければならないことが分かった。つまり、未来との相関を取り入れて計算してしまうと物理的に正しくない発光スペクトルが得られてしまうことが分かった。これに伴い、緩和過程では測定器の分解能が理論計算に不可避的に入ることも分かった。さらに、物質が2準位系の場合の共振器量子電磁力学系での数値計算を行い、緩和過程でのスペクトルからラビ振動とラビ分裂のどちらを明瞭に見るかというのがトレードオフ関係にあることを見出した。
電子線で励起された物質からの光（電子線励起発光）について考えた。特に、電子線で励起される発光体が複数個になると光が凝集的な性質を示すという現象について、量子マスター方程式による理論の構築を行った。実験の報告を踏まえて、1個の電子によって複数個の発光体が励起される過程が発光寿命よりも十分に速い時間で起こる状況を考え、量子マスター方程式においてこの励起過程に対応する項の導入を行った。構築した理論モデルに対して発光の2次時間相関関数を計算し、光の凝集性がたしかに起こることを理論的に見出した。さらに、2次時間相関関数の減衰時間が発光寿命に対応することを理論的に裏付けることにも成功した。
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Research Products
(2 results)
