2015 Fiscal Year Research-status Report
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25400257
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 実 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70273729)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ニュートリノ / RENP / 対超放射 / マクロコヒーレンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
原子・分子からの光子を伴うニュートリノ対放射(radiative emission of neutrino pair，RENP)の観測の実現に向けて研究を進めた．RENPの実現にはマクロコヒーレント増幅機構が必須であり，その実証のためにRENPにおけるニュートリノ対を光子に置きかえた2光子過程である対超放射(paired superradiance, PSR)についての研究を進めてきた．昨年度までの研究で，共同研究を行なっている岡山大学でのパラ水素の振動励起状態を用いた内部トリガーPSR実験に成功した．本年度は，より実験条件の制御の自由度が高い外部トリガーによる実験が岡山大学で行なわれ，18桁の信号の増幅を確認した．実験データを本研究で構築してきたPSR理論を用いたシミュレーションと比較にすることにより，8%程度の初期コヒーレンスが達成されていること分かった．また，トリガーのタイミングと信号強度の関係から，コヒーレンス発達の時間的遅れについて明らかにし，理論予想と一致することが分かった．さらに，RENPの背景事象となるマクロコヒーレントなQED多光子放射過程(mcarocoherent QED process of n-photon emission, McQn)についての研究を行なった．3光子過程McQ3のレートを評価した結果，RENPに比べ20桁以上大きいことが判明し，その抑制がRENP実現に必須であることが明らかになった．そのために，RENP実験を導波管内で行なうことを提案した．導波管内では電磁波は切断周波数を持つが，これがニュートリノの質量よりも大きい場合，McQnは禁止されるがRENPは許されるようなトリガー周波数の領域があることを示した．また、ニュートリノに関連する課題として，B中間子崩壊におけるレプトンユニバーサリティーの破れについても研究を行なった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
関連する実験の進展に合せて研究の進め方を調整しているが，RENPの実現に向けた全体としての研究の達成度はほぼ当初の予定通りである．背景事象の評価とその抑制手法の開発という，より現実的な問題についての理論的研究の段階に入った．
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| Strategy for Future Research Activity |
RENPの背景事象として最も重要と考えられる多光子マクロコヒーレント過程についての研究を進展させ，これを制御する方法についてさらに詳しく調べる．また，今後予定されている対向入射PSR実験の解析のために，これに対応したPSR理論の解析を進め，RENPで必要となる対向入射による初期コヒーレンス形成について調べる．標的の状態ををPSRに適した状態とRENPに適した状態に制御する可能性についても引き続き調べる．
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| Causes of Carryover |
共同研究体制の変更により，研究打ち合わせの場所を一部所属大学(大阪大学)に変更したため，旅費が一部不要になった．研究の進展状況に合せて，計算機の増強を次年度に先送りした．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計算機の増強，および新たな共同研究者との研究打ち合わせの旅費に使用する．
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