2016 Fiscal Year Research-status Report
ゲージ場が創成する冷却原子気体の量子ダイナミクスの解明
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26400371
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
笠松 健一 近畿大学, 理工学部, 准教授 (70413763)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 冷却原子 / ボースアインシュタイン凝縮 / 量子シミュレーション / 超流動 / 光格子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度から継続している、冷却原子を用いた格子ゲージ理論の量子シミュレーションに関する研究において、1次元系と3次元系における提案と、モデルが示す実際の相構造を明らかにし、この研究課題を一区切りすることができた。
まず、３次元系に関しては、体心正方格子構造をもつ光格子ポテンシャルを準備することで、原子のボース凝縮体をリンク変数にもつゲージ格子を準備できることを示し、格子のサイトに補助的なヒッグス場を導入することで、ゲージ普遍な格子ゲージ模型が原子系で実現できることを示した。模型のモンテカルロシミュレーションにより相図を計算し、ヒッグス相と閉じ込め相と呼ばれる相が安定となるパラメータ領域が存在することを明らかにした。これより、原子系の適切な操作を行って、興味あるパラメータ領域に系を制御できれば、ゲージヒッグス模型の相転移を研究する量子シミュレーションが可能であることが結論される。
また、より実験的に容易に量子シミュレーションが実現できる系として、1次元原子系における量子シミュレーションに関して考察した。1次元系でも3次元系と同様の模型を導出することができる。この時のヒッグス相と閉じ込め相の間の相転移は、その空間次元生からBerezinskii-Kosterlitz-Thouless型の相転移で特徴付けられることを示した。また、電気力線の力学を量子揺らぎを含めた方法により解析し、ヒッグス相と閉じ込め相で顕著な違いが生じることを示した。
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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
原子気体の量子シミュレーションに関する研究は概ね、収束させることができ、論文も2執筆した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次がこの研究課題の最終年度になるが、冷却原子の非平衡ダイナミクスに関する研究に関しては、いくつか興味深い結果がでているものの、未だ論文が完成に至っていないので、本年度はこの論文を作成することに集中する。
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| Causes of Carryover |
本年度夏に出張した韓国の国際会議において、全日参加の予定であったが、都合のためにそれができなかったこと、および、執筆予定であった論文の添削と投稿料の分が次年度の繰越となったことが挙げられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度で論文は投稿予定であり、その際に使用する。
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