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2014 Fiscal Year Annual Research Report

「力学の基本問題」と多次元トンネル効果

Research Project

Project/Area Number 24340094
Research InstitutionRitsumeikan University

Principal Investigator

池田 研介  立命館大学, 理工学部, 教授 (40151287)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 公也  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70188001)
首藤 啓  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (60206258)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsカオス / 非可積分系 / トンネル効果 / 半古典理論 / 複素力学系
Outline of Annual Research Achievements

1、前年度に導入発展させた可積分部分を最大繰り込んだ摂動理論(繰り込み摂動論)をその成果を2編の論文として出版した。この理論の骨子は高次可積分系基底の遷移行列要素に見られる異常にある。それを解明するべく実半古典論、複素半古典論の研究が開始された。一方この理論に導かれて、可積分基底の波束動力学過程によって正しい非可積分的トンネル効果が動的に再現されるという新奇な現象を発見し、速報にまとめた。繰り込み摂動全体を総括する論文も執筆中である。
2、量子カオス研究の重要な課題の一つが非可逆過程の研究である。その一例が昨年度から継続中の拡散現象の研究である。我々が提案した不規則量子系の写像モデルによって不規則系の動的局在拡散転移の臨界現象としての諸性質が量子カオス系のそれらと比較しつつ総合的に解明されつつある。臨界値の動的自由度依存性の異常敏感性、臨界指数が従来の平均場理論の結果で説明できない事等がはっきりしてきた。成果を総括する論文執筆に着手した。系の非可逆性を観察する方法としてfidelityが知られているが、もっと直接に非可逆性を拡散としてmapし定量化する新しい一般的方法が提案され、系が生成する「時間の矢の寿命」として研究が進展しつつある。
3、FermiPastaUlam問題に関し多自由度系の古典不安定性を研究してきた。Lie摂動論を用いて非共鳴的な摂動項を消去することで、周期解と共鳴的にカップルするモードからなる有効ハミルトニアンに縮約し、この有効ハミルトニアンの分析により、周期解を励起することによって、カスケード的に多数のモードが誘起されることが明らかになった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Origin of the enhancement of tunneling probability in the nearly integrable system2015

    • Author(s)
      Yasutaka Hanada, Akira Shudo, and Kensuke S. Ikeda
    • Journal Title

      Phys. Rev.

      Volume: E91 Pages: 042913 1-16

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A Numerical Test of Pade Approximation for Some Functions with Singularity2014

    • Author(s)
      Hiroaki S.Yamada and Kensuke S.Ikeda
    • Journal Title

      International Journal of Computational Mathematics

      Volume: Article ID 587430 Pages: 1-17

    • DOI

      10.1155/2014/587430

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chaos in Jahn-Teller Rattling2014

    • Author(s)
      Takashi Hotta and Akira Shudo
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 83 Pages: 08705 1-5

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.083705

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 繰り込み摂動論によるインスタントン 非インスタントン転移の研究III2015

    • Author(s)
      池田研介,奥島輝昭,花田康隆,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2015-03-21
  • [Presentation] Quantum tunneling in nonintegrable systems: beyond the leading order semiclassical description2015

    • Author(s)
      A. Shudo
    • Organizer
      Quantum chaos: fundamentals and applications
    • Place of Presentation
      Luchon (France)
    • Year and Date
      2015-03-17
    • Invited
  • [Presentation] Complex dynamics in normal form Hamiltonian systems2015

    • Author(s)
      Hiromitsu Harada, Akira Shudo, Amaury Mouchet, and Jeremy Le Deunff
    • Organizer
      Quantum chaos: fundamentals and applications
    • Place of Presentation
      Luchon (France)
    • Year and Date
      2015-03-17
  • [Presentation] Staircase-structure in the tunneling splitting curve2015

    • Author(s)
      Yasutaka Hanada, Akira Shudo and Kensuke S. Ikeda
    • Organizer
      Quantum chaos: fundamentals and applications
    • Place of Presentation
      Luchon (France)
    • Year and Date
      2015-03-17
  • [Presentation] an Introduction to the exact WKB analysis2014

    • Author(s)
      A. Shudo
    • Organizer
      Waseda AICS Symposium and the 14th Slovenia-Japan Seminar: New Challenges in Complex Systems Science
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-10-25
    • Invited
  • [Presentation] Non-linear resonances and singularity structures of complex classical dynamics2014

    • Author(s)
      Hiromitsu Harada, Akira Shudo
    • Organizer
      Waseda AICS Symposium and the 14th Slovenia-Japan Seminar: New Challenges in Complex Systems Science
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-26
  • [Presentation] Resonance-assisted tunneling in integrable and nonintegrable systems2014

    • Author(s)
      Yasutaka Hanada, Akira Shudo and Kensuke S. Ikeda
    • Organizer
      Waseda AICS Symposium and the 14th Slovenia-Japan Seminar: New Challenges in Complex Systems Science
    • Place of Presentation
      早稲田大学(東京都)
    • Year and Date
      2014-10-24 – 2014-10-26
  • [Presentation] Quantum tunneling in nonintegrable systems: beyond the leading order WKB description Several aspects of microlocal analysis2014

    • Author(s)
      A. Shudo
    • Organizer
      Several aspects of microlocal analysis
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所(京都府)
    • Year and Date
      2014-10-20
    • Invited
  • [Presentation] 繰り込み摂動論によるインスタントン 非インスタントン転移の研究2014

    • Author(s)
      池田研介,奥島輝昭,花田康隆,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] 繰り込み摂動論によるインスタントン 非インスタントン転移の研究II2014

    • Author(s)
      池田研介,奥島輝昭,花田康隆,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] 受動型量子カオス拡散の臨界現象2014

    • Author(s)
      池田研介,松井文宏,山田弘明
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] 非可積分系のトンネル効果と複素KAMトーラスの自然境界2014

    • Author(s)
      花田康高,首藤啓,池田研介
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] 複素軌道の特異点構造と非線形共鳴2014

    • Author(s)
      原田浩充,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-10
  • [Presentation] 多自由度ハミルトン系における周期軌道の軌道不安定性に基づく緩和現象の研究 VI2014

    • Author(s)
      奥島輝昭, 池田研介
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-09
  • [Presentation] 区分線型写像の階層構造と再帰軌道の関係2014

    • Author(s)
      青木和輝,赤石暁,首藤啓
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      中部大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-09
  • [Presentation] ハミルトン系における遅い緩和現象について2014

    • Author(s)
      首藤 啓
    • Organizer
      ソフトな物理工学の未来を考える会
    • Place of Presentation
      湘南国際村(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-07-12
    • Invited
  • [Presentation] Renormalized perturbative analysis of mixed quantum systems and dynamically induced diffraction2014

    • Author(s)
      A. Shudo
    • Organizer
      9th international summer school and conference "Let's face chaos through nonlinear dynamics
    • Place of Presentation
      Maribor(Slovenia)
    • Year and Date
      2014-06-30 – 2014-07-05
    • Invited
  • [Presentation] KAM曲線の自然境界と動的回折効果について2014

    • Author(s)
      首藤 啓
    • Organizer
      「第5回ハミルトン系とその周辺(伊藤秀一先生還暦記念研究集会)」
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県)
    • Year and Date
      2014-05-29
    • Invited

URL: 

Published: 2016-06-01  

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