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一次元光格子中における冷却フェルミ原子の動的性質の解析

Research Project

Project/Area Number08J00707
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research InstitutionOsaka University
Research Fellow 山本 篤史  Osaka University, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed(Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
Fiscal Year 2008 : ¥600,000 (Direct Cost : ¥600,000)
Keywords光格子 / 密度行列繰り込み群 / 時間依存密度行列繰り込み群 / 強相関電子系 / 冷却原子 / 量子エレクトロニクス
Research Abstract

レーザー冷却技術の発展により1995年、中性原子気体のボーズ・アインシュタイン凝縮が実現した。以来、ボーズ原子系を中心に中性原子を数百nKという極低温まで冷却し、その諸性質を解明する、いわゆる冷却原子系の物理が実験・理論の両面から精力的に行われている。特に、近年では実験が大きく進展しておりフェルミ原子を極低温で取り扱うことが可能であるため、フェルミ原子系の理論的研究が興味深いものとなっている。本研究ではレーザーによって作成される人工的な講師である光格子における冷却フェルミ原子の諸性質について、数値的解析手法である密度行列繰り込み群法を用いて解析を行った。具体的には、周期的に格子の形状を変調した超格子構造に起因する絶縁体領域や相関効果について明らかにした。さらに、近年実験において、量子エンタングルメント状態の解明などに期待されている光格子中における冷却フェルミ原子の時間依存性について明らかにした。これらの系に対して、数値的手法についても拡張を行い、時間依存密度行列繰り込み群法をこのモデルに対して適用した。ここでは、超格子構造を瞬間的に変調させ、原子が初期の位置からどのような振る舞いを見せるかに注目した。その結果、原子間において斥力相互作用が強く働くにもかかわらず、原子同士でペアを組みながら格子中をホッピングするような直感とは反する性質を明らかにした。これらの結果を、国際会議、シンポジウム等で報告し、論文にまとめた。

Report

(2results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report

Research Products

(11results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Trapped Ultracold Fermions in Double-Well Optical Lattices2009

    • Author(s)
      Atsushi Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of the physical Society of Japan 78

      Pages : 124001-8

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonadiabatic Dynamics of Ultracold Fermions in Optical Superlattices2009

    • Author(s)
      Atsushi Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of the physical Society of Japan 78

      Pages : 123002-4

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ground-state properties of fermions in double-well optical lattices

    • Author(s)
      Atsushi Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Physics 採択済み発刊中

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantum-Quench Dynamics of Ultracold Fermions in Optical Superlattice2010

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      International Symposium on Physics of New Quantum Phases in Superclean Materials(PSM2010)
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      2010-03-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬一次元光格子中における冷却フェルミ原子気体の相転移の解析II2009

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本県熊本市
    • Year and Date
      2009-09-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 光超格子にトラップされた冷却フェルミ原子の非断熱ダイナミクス2009

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      日本物理学会 2010年 年次大会
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市
    • Year and Date
      2009-09-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 擬一次元光格子中における冷却フェルミ原子気体の相転移の解析2009

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 低次元光格子系における冷却フェルミ原子気体の動的性質2008

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      密度行列繰り込み群を用いた物性研究の新展開(招待講演)
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2008-12-16
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of Ultracold Fermions in Double-Well Optical Lattices2008

    • Author(s)
      Atsushi Yamamoto
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      奈良県新公会堂
    • Year and Date
      2008-11-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 梯子型光格子系における冷却フェルミ原子の解析2008

    • Author(s)
      山本篤史
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ground-state properties of fermions in double-well optical lattices2008

    • Author(s)
      Atsushi Yamamoto
    • Organizer
      Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      AMSTERDAM
    • Year and Date
      2008-08-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL :

Published : 2008-04-01   Modified : 2016-04-21  

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