| 研究課題/領域番号 |
08640516
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理学一般
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| 研究機関 | 東京工芸大学 |
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研究代表者 |
中川 賢一 東京工芸大学, 工学部・光工学科, 助教授 (90217670)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1997年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1996年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
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| キーワード | レーザー冷却 / 原子光学 / 原子波干渉計 / 原子物理 / レーザ冷却 / 原子波 / 極低温 |
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| 研究概要 |
本研究はレーザー冷却によって得られる極低温原子を用いてその量子力学的な運動状態、すなわち原子波を制御するための基礎的な物理および実験技術を研究することを目的として平成8年度から平成9年度の間行った。実験に関してはRb原子のレーザー冷却のための装置の開発を主に行い、これに用いる外部共振器型半導体レーザー光源およびガラスセルによる磁気光学トラップ用超高真空装置の開発を行い、これらを用いて数100μKのRb原子約10^8個を冷却・捕捉が達成された。今後、さらに偏光勾配冷却を行うことにより、数μk程度の極低温原子が得られる事になり、これによって原子波の波長は光の波長程度となり、その運動には量子力学的な振る舞いが顕著に現われるため、レーザーを用いてこれを観測し、さらにはこれを制御する実験が可能になると考えられる。
理論に関しては二本のレーザー光とその中の極低温原子の相互作用に関して反跳誘導共鳴散乱と呼ばれる過程に関して詳しく解析し、この散乱過程において周期的光ポテンシャルの中の極低温原子の運動と散乱されるレーザー光の間には密接な相関があることを見い出し、さらにこれを用いることによりポテンシャル内の原子の量子論的な運動状態を制御可能であることを見出した。この反跳誘導共鳴散乱の詳しい理論的な考察結果は既に別に行われている実験結果を非常に良く説明するもので、またこの考察結果を基に光ポテンシャル中の原子の運動の制御の実験に関しても予備実験が行われ、理論的に予想された結果が得られている。このため、今後先のRb原子のレーザー冷却の実験装置を基にして実験を進めることにより、光ポテンシャル中の原子の運動の量子状態の観測およびその制御の実験が可能になるものと考えられ、これは原子波干渉計、原子リソグラフィーなどの原子光学において非常に有用な技術となると考えられる。
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