研究領域 | 量子クラスターで読み解く物質の階層構造 |
研究課題/領域番号 |
18H05406
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研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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配分区分 | 補助金 |
審査区分 |
理工系
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研究機関 | 大阪公立大学 (2022) 大阪市立大学 (2019-2021) 東京大学 (2018) |
研究代表者 |
堀越 宗一 大阪公立大学, 南部陽一郎物理学研究所, 特任准教授 (00581787)
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研究分担者 |
大橋 洋士 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60272134)
田島 裕之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (80804278)
飯田 圭 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (90432814)
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研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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配分額 *注記 |
92,300千円 (直接経費: 71,000千円、間接経費: 21,300千円)
2022年度: 22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
2021年度: 18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2020年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2019年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2018年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
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キーワード | 冷却原子実験 / フェルミ粒子系 / 量子多体系 / 物性物理 / 原子核物理 / レーザー冷却 / 量子シミュレータ / 量子エレクトロニクス / BCS-BECクロスオーバー / 状態方程式 / 量子シミュレーション / 凝縮系物理学理論 / 原子核理論 / ポーラロン / BSC-BECクロスオーバー / 超流動 / 量子クラスター / 凝縮系物理学 / 原子核物理学 / 強相関フェルミ粒子系 / 非平衡物理学 / 量子流体 / 非平衡ダイナミクス |
研究成果の概要 |
「物質階層間の移り変わりはどのように起こるのか」という問題に対し、制御可能な引力相互作用を有するフェルミ原子気体を利用し、実験・理論両面から粒子階層を貫く普遍的物理を深化させた。粘性率に対する状態方程式から原子階層と分子階層の境界が見積もられることを示した。また等温圧縮率に対する状態方程式には分子間に働く3体相互作用の影響が顕著に現れることを明らかにした。これらの解釈はQGP(クォーク階層-ハドロン階層)にも同様に適用できることを指摘した。さらに高密度中性子中ではその媒質効果により核図表が書き換えられる可能性を示し、3成分フェルミ粒子系ではハドロン・クォーククロスオーバーの可能性を示した。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子的な粒子が多数存在する量子多体系において、①基本粒子が複合粒子に変化する際に何の観測量が敏感に応答するのか、②その際に粒子間相互作用が複合粒子間相互作用に変化する様子は何の観測量に現れるか、③また孤立系と多体系では複合粒子に変化する様子がどのように異なるのか、それらについての基礎物理を深化させた。これらの知見は、クオーク・グルーオンプラズマ状態からクオークが閉じ込められハドロンに変化する過程、クオーク間力からの核力の説明、原子核内のα粒子間相互作用、中性子星内の核物質の理解を加速させるものである。さらにそれら理論提案を検証する冷却原子を用いた量子多体シミュレータを開発した。
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