極低温凝縮原子気体における量子乱流現象の理論的研究
Project/Area Number |
08J07229
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
小林 未知数 The University of Tokyo, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(PD)
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Project Period (FY) |
2008 – 2010
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
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Budget Amount *help |
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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Keywords | 量子渦 / 量子乱流 / 非可換量子渦 / vortex tiling / cyclic相 / 量子流体 / ボース・アインシュタイン凝縮 |
Research Abstract |
私の研究目的は、極低温凝縮原子気体に代表される量子流体において、その乱流状態(量子乱流)を理論的に解明することである。私は前年度に引き続きスピン2の自由度を持ったスピノール・ボース・アインシュタイン凝縮体において実現される非可換量子渦の理論的研究を行った。 今回、私はこの非可換量子渦においてvortex tilingと我々が名付けた、今まで知られてきたどんな量子渦においても研究されてこなかった現象が起こりうることを初めて明らかにした。スピノール・ボース・アインシュタイン凝縮体のような内部自由度のある系において量子渦が作られると、渦の内部を占める対称性の候補が複数ある場合、どの対称性の状態がスピン空間のどの向きで渦の内部にはめこまれるのか?というvortex tilingが生じる。非可換量子渦の場合、渦の外側と内部を占める2つの状態がスピン空間において異なった離散対称性を持っており、この場合にはこれら離散対称性の非整合性により、さらに渦芯の回転対称性が破れることが明らかになった。渦芯の回転対称性の破れ方は、渦の内部を占める状態の離散対称性によって決まる。つまり出来上がった渦の形を見れば渦の内部を占める状態のスピン空間における形が分かることになる。またスピン2のスピノール・ボース・アインシュタイン凝縮体には、cyclic相と呼ばれる非自明な相が理論的に予言されている。cyclic相はルビジウム原子によるボース・アインシュタイン凝縮体での観測可能性が提唱されているが、かなり絶望的である。ところがcyclic状態を渦芯として持つ量子渦をルビジウム原子で作ることができることを私は発見した。さらに1本の渦糸を考えたとき、渦糸上の励起として渦糸上の新しい波(ツイスト波)の存在を与える。このような渦で量子乱流を形成した場合、ツイスト波による新しいエネルギーカスケードの存在が予想される。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Presentation] 量子乱流の数値解析2009
Author(s)
小林未知数
Organizer
日本物理学会2009年秋季大会
Place of Presentation
熊本大学黒髪キャンパス
Year and Date
2009-09-27
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[Presentation] 非可換量子渦2009
Author(s)
小林未知数, 川口由紀, 新田宗土, 上田正仁
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
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