2016 Fiscal Year Annual Research Report
Lie algebraic study of nonadiabatic quantum control
| Project/Area Number |
26400422
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
中原 幹夫 近畿大学, 理工学部, 教授 (90189019)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 耕司 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 客員准教授 (00425646)
NICCHORMAIC SILE 沖縄科学技術大学院大学, 光・物質相互作用ユニット, 教授 (10715288)
BUSCH Thomas 沖縄科学技術大学院大学, 量子システム研究ユニット, 教授 (30715272)
大見 哲巨 近畿大学, 理工学部, 研究員 (70025435) [Withdrawn]
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| Keywords | 非断熱量子制御 / 冷却原子 / ボース凝縮 / 光ナノファイバー / 制限アクセス / ジョルダン代数 / 空間断熱通過 / 量子コヒーレンス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
中原は非断熱量子制御を用いたspinor BECにおける渦糸のトポロジカルな生成をさらに発展させ，渦糸位相の刷り込みを複数回繰り返し，巨大な巻き数をもつ渦を生成する研究を行った．従来のシナリオでは，刷り込みの過程で原子が失われるが，非断熱量子制御を用いれば，原子の消失を大きく抑制でき，刷り込みを多数回できることを示した．また，光トラップを用いることにより，従来の磁気トラップを用いた方法で使われていたweak field seeking stateをstrong field seeking stateで置き換えることが可能となり，磁場はスピンの制御のみに使われる．そのために，従来必要であった電流の大きさを2桁程度下げることが可能となり，提案が実験的に可能となった．
丸山は多体量子系への人為的アクセスが大きく制限された条件下での量子制御を調べた．制限アクセスの下でのハミルトニアンの集合は，エルミート作用素を要素とするジョルダン代数をなすことを見出し，ジョルダン代数の理論を応用することで，前年度までの結果をさらに精緻化することに成功した．現実の量子制御も多体系の部分自由度へのアクセスにより実行されるため，ここで得られた結果は一般論の構築に役立つ．
Buschは，角運動量の生成を１粒子から多粒子の場合に拡張する基礎研究を行った．そのためにJordi Mompart教授のグループと共同研究を行い，BECにおける空間的な断熱通過の最適条件を決定した．それにより，非線形領域で最適パラメタ領域を解析的に決定することに成功した．これは断熱手法を非線形物理系に適用する最初のステップである．
Nic Chormaicは光学ナノファイバーにおけるモード間干渉を用いた冷却原子の牽引ビームを開発した．また，光学ナノファイバーにおいて，カイラル光効果を生じる高次のモード伝播の完全な理論解析を行った．
|
