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ドレスト原子を利用したボース・アインシュタイン凝縮体の相互作用制御

研究課題

研究課題/領域番号 15K05233
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2016-2017)
学習院大学 (2015)

研究代表者

衞藤 雄二郎  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (50600003)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードボース・アインシュタイン凝縮体 / 混和性 / ドレスト場 / スピン混合系 / 非平衡ダイナミクス / スピノールボース・アインシュタイン凝縮 / 散逸スピン系 / 量子コヒーレンス / ドレスト原子 / スピン歳差運動 / 非弾性損失 / 自発磁化 / 反強磁性 / 多成分ボース・アインシュタイン凝縮体 / 原子間相互作用制御 / ドレスト状態
研究成果の概要

本研究の目的は、マイクロ波やラジオ波を用いてスピン自由度を持った原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体 (BEC) を制御し、非平衡量子ダイナミクスを観測することである。
ドレスト場を利用した相互作用制御の研究では、87Rb原子のスピン1の2つのゼーマン準位を用いて、空間的な非平衡ダイナミクスを観測した。ドレスト場の照射により、ベア原子で生じる相分離構造が抑えられることを実験的に明らかにした。更に、スピン1とスピン2のスピノールBEC混合系における非平衡ダイナミクスの観測に成功した。混合系の生成によって、磁気的な基底状態が変化することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Spinor dynamics in a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates2018

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Hitoshi Shibayama, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 97 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreva.97.021602

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ground-state phases of a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Irikura, Yujiro Eto, Takuya Hirano, and Hiroki Saito
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 97 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreva.97.023622

    • NAID

      130007735843

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Corrigendum: Non-equilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates2018

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 号: 1 ページ: 019501-019501

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aaa165

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Erratum: Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates [Phys. Rev. A 93, 033615 (2016)]2017

    • 著者名/発表者名
      Yujir Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 96 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.96.069904

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates2016

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 17 号: 7 ページ: 073029-073029

    • DOI

      10.1088/1367-2630/18/7/073029

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates2016

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.93.033615

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Suppression of relative flow by multiple domains in two-component Bose-Einstein condensates2015

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Masaya Kunimi, Hidekatsu Tokita, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 92 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.92.013611

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ラビ結合した2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      柴田康介, 柴山均, 鳥居明季, 鈴木涼太,戸田寛之, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性III2018

    • 著者名/発表者名
      柴山均, 鳥居明季, 柴田康介, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 冷却原子のスピン制御による量子計測・量子物性の研究2018

    • 著者名/発表者名
      衞藤雄二郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピン1・スピン2混合ボース凝縮体におけるrephasingの観測2017

    • 著者名/発表者名
      衞藤雄二郎, 柴山均, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性2017

    • 著者名/発表者名
      柴山均, 岡田涼太郎, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] RFスピン制御された87Rbボース・アインシュタイン凝縮体におけるスピン交換衝突2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居明季, 鍋田慧太, 高橋雅裕, 柴山均, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2017-03-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Phase separation of Rabi-coupled spin states in an 87Rb F = 1 BEC2017

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Shibata, Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Ryota Suzuki, Hiroyuki Toda, Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase separation dynamics of two-component Bose-Einstein condensates in various optical trap shapes2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Kosuke Shibata, Yujiro Eto, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of self-organized coherence in dissipative spinor Bose-Einstein condensates2017

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Eto, Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • 学会等名
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性II2017

    • 著者名/発表者名
      柴山均, 鳥居明季, 柴田康介, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 混和性制御による2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の非平衡ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スピン2ボース・アインシュタイン凝縮体のmF=0状態を利用した多準位ラムゼイ干渉2016

    • 著者名/発表者名
      鍋田慧太, 岡田涼太郎, 鳥居明季,Mark Sadgrove, 柴山均, 衞藤雄二郎, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 多成分冷却原子気体における流れ2016

    • 著者名/発表者名
      衞藤雄二郎
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 87Rbボース・アインシュタイン凝縮体におけるゼーマン準位間のラビ振動2016

    • 著者名/発表者名
      岡田涼太郎, 鍋田慧太, 鳥居明季,高橋雅裕,衞藤雄二郎, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多成分冷却原子気体における非平衡ダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      平野琢也, 衞藤雄二郎,高橋雅裕, 國見昌哉, 斎藤弘樹
    • 学会等名
      平成27年物性研究所短期研究会「量子乱流と古典乱流の邂逅」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所
    • 年月日
      2016-01-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多成分ボース-アインシュタイン凝縮体間の衝突と振動の緩和2015

    • 著者名/発表者名
      衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 岡田涼太郎, 鍋田慧太, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://hirano1.phys.gakushuin.ac.jp/~eto/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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