2012 Fiscal Year Annual Research Report
ＫＲｂ原子間相互作用の制御を用いた極低温量子ダイナミクスの研究
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22340116
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
渡辺 信一 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (60210902)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森下 亨 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (20313405)
斎藤 弘樹 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (60334497)
岸本 哲夫 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (70420239)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 量子エレクトロニクス / 極低温量子ダイナミクス / ボース・アインシュタイン凝縮 / アト秒物理 |
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| Research Abstract |
本研究は、２成分ボース・アインシュタイン凝縮体の回転に関する性質や分子生成ダイナミクスを実験的および理論的に調べることを主な目的としている。
前年度までの研究で、２成分間の混合性（相分離するか混ざり合うか）を動的に制御すると、全系の角運動量保存と超流動体特有の循環の量子化が競合する現象が理論的に明らかになった。また、この現象を実験で実現するために、任意形状のポテンシャルを生成する実験技術が確立している。今年度は、２成分ボース・アインシュタイン凝縮体における分子生成のダイナミクスおよび量子渦対のダイナミクスに関する理論的研究で新たな進展があった。前者では、分子生成率の温度依存性を求めるための二つの理論的なアプローチStochastic Phase Space Sampling(SPSS)とChemical Equilibrium Theory(ChET)を比較検討した。Boson系、Fermion系、混合系の3種に適用した結果、非縮退温度領域では両者とも原子の位相空間密度の上昇と共に分子生成率が上昇する傾向が得られた。しかしBosonが含まれる系では、BEC臨界温度TC以下で分子生成率が一定となる温度領域が存在する事、また混合系ではTC以下でSPSSとChETの傾向が異なる事を発見した。後者では、相分離した２成分系の一方の成分中に量子渦対を生成し、２成分間の界面へ入射させた際の興味深いダイナミクスを見出した。界面へ入射した量子渦対は、入射速度などのパラメータに応じて、界面を透過したり界面で消滅することが前年度までにわかっていたが、さらに入射角度に応じて反射や屈折をすることが明らかになった。また量子渦対の入射によって界面が大きく変形しパターンが形成される現象も見られた。
また、関連する量子ダイナミクスに関する理論的研究の推進も行い、得られた結果をまとめて学術論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] "Laser-Induced Electron Diffraction for Probing Rare Gas Atoms"2012
Author(s)
J. Xu, C. I. Blaga, A. D. DiChiara, E. Sistrunk, K. Zhang, Z. Chen, A.-T. Le, T. Morishita, C. D. Lin, P. Agostini, and L. F. DiMauro
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Journal Title
Phys. Rev. Lett.
Volume: 109, 233002
Pages: 5 pages
DOI
Peer Reviewed
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