2021 Fiscal Year Research-status Report
巨視的物体の量子理論に対するワイヤ振動を利用した検証実験
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18K18729
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安東 正樹 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90313197)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 巨視的量子力学 / CSL理論 / 熱雑音 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，巨視的な物体も記述できるような拡張量子力学の理論を実験的に検証することである．量子力学を巨視スケールにまで拡張した理論の枠組みの一つとして，質量が存在することによって量子的性質が失われるという，重力デコヒーレンスと呼ばれる考え方が提案されている．それに対して，本研究では，CSL (Continuous Spontaneous Localization)模型と呼ばれる理論に注目し，その検証を行う．CSL模型は，巨視的な物体では「測定」という操作が量子状態に影響を与えないような理論であり，微視的な極限では通常の量子力学におけるシュレディンガー方程式に帰着し，粒子数の多い極限では測定に依存しない結果を与えるという理論である．非相対論的な質点の力学しか記述できないなど，物理学の理論としては不十分な点も多いが，現在までに数学的な矛盾は見つかっておらず，従来の量子力学を拡張する可能性を持った理論模型である．
2021年度には，タングステンワイヤーのバイオリンモード振動を利用したCSLモデル検証実験を進めた．前年度までの結果から，地面振動や空気の揺らぎの影響が大きいことが明らかになっていたことから，振動子の再設計し，真空槽内での測定を実施した．バイオリンモード振動の測定とパワースペクトルの推定を行い，熱雑音レベルから振動子の温度を求め，誤差要因の調査も進めた．その結果，これまでの結果より改善は見られたが，さらなる環境雑音の抑圧が必要という結果となった．より本格的な防振・複数ワイヤによる同相雑音除去がひつようという知見が得られた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍等による影響で物品の調達等が順調に進まなかったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた知見をもとに、本格的な測定装置の設計と製作、測定実験を進める。また、より高い信号-雑音比での測定を目指し、低温下で測定を行うセットアップの製作を進める。
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| Causes of Carryover |
コロナ禍の影響などで物品の調達に遅れが生じているため．
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