• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

量子メタマテリアルの幾何学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14F04718
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 数理物理・物性基礎(理論)
研究機関東京大学

研究代表者

押川 正毅  東京大学, 物性研究所, 教授 (50262043)

研究分担者 QUACH JAMES  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
QUACH James  東京大学, 物性研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2015年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード重力波 / デイラックフェルミオン / 一般相対性理論 / Foldy-Wouthuysen変換 / Casimir effect / Bose-Einstein condensate / ultracold atoms
研究実績の概要

Gravitational waves (GWs) are one of the major predictions of general relativity that was finally observed directly this year with light interferometry technique by LIGO collaboration. More recently matter-wave interferometry has been proposed as a potentially more sensitive way to detect GWs because of the increased gravitational interaction from the massive particles. In light of this, it is important to understand the quantum interaction of massive particles with GWs in the non-relativistic limit.
Goncalves et al. were the first to investigate the Dirac Hamiltonian in the presence of an electromagnetic (EM) gauge field and GWs, in the non-relativistic limit. In their work, they came to the intriguing conclusion that in the presence of the GW, the particle's spin may precess even in the absence of a magnetic field, which they propose could be the basis for a new type of GW detector. We showed that this effect is not physical as it is the result of a gauge-variant term that was an artefact of a flawed application of the exact Foldy-Wouthuysen transformation. Indeed, we derived the correct non-relativistic limit of the generalised Dirac Hamiltonian in the presence of a gravitational wave, using both the exact and standard Foldy-Wouthuysen transformation. We show that both transformations consistently produce a Hamiltonian where all terms are gauge-invariant. Unfortunately however, this also implies that the novel spin-precession effect does not exist.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Foldy-Wouthuysen transformation of the generalized Dirac Hamiltonian in a gravitational-wave background2015

    • 著者名/発表者名
      James Q. Quach
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.084047

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gravitational Casimir Effect2015

    • 著者名/発表者名
      J. Q. Quach
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 114 号: 8

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.081104

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Negative refraction of excitations in the Bose-Hubbard model2014

    • 著者名/発表者名
      R. A. Henry, J. Q. Quach, C.-H. Su, A. D. Greentree, A. M. Martin
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 90 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.90.043639

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beats and expansion of two-component Bose-Einstein condensates in the Thomas-Fermi limit2014

    • 著者名/発表者名
      J. Q. Quach
    • 雑誌名

      Journal of Physics

      巻: 47 号: 21 ページ: 215007-215007

    • DOI

      10.1088/0953-4075/47/21/215007

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Gravitational Casimir Effect2015

    • 著者名/発表者名
      James Quach
    • 学会等名
      Renormalization in Background Independent Theories: Foundations and Techniques
    • 発表場所
      Perimeter Institute, Waterloo, ON (Canada)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Synopsis: A Casimir Effect Caused by Gravity

    • URL

      http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.114.081104

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Ultra-cold mirrors could reveal gravity's...

    • URL

      http://www.newscientist.com/article/dn27060-ultracold-mirrors-could-reveal-gravitys-quantum-side.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Theorist suggests a way to test gravitational...

    • URL

      http://phys.org/news/2015-03-theorist-gravitational-casimir.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Superconductors Could Help Physicists....

    • URL

      http://www.livescience.com/50119-superconductors-physicists-gravity-particles.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi