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エンタングルメントを起源とする準定常状態への緩和現象の解明とその普遍性の探究

研究課題

研究課題/領域番号 16J03140
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関慶應義塾大学 (2018)
東京大学 (2016-2017)

研究代表者

上西 慧理子  慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任助教

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード一次元系 / ボース気体 / ソリトン / 非平衡ダイナミクス / エンタングルメント / 熱平衡化 / 冷却原子
研究実績の概要

本年度は一次元ボース気体を記述するLieb-Liniger模型を用いて(I)再帰時間の時間スケールの計算、および(II)ダークソリトンの構成法について研究した。

(I)再帰時間の時間スケールの計算
Lieb-Liniger模型の非平衡ダイナミクスは、準定常状態を介して再び状態が初期状態に戻る再帰現象が生じることが分かっている。これまで再帰時間の時間スケールの解析は数値的な評価しか行われていなかったが、本研究では解析的に時間スケールを計算し、再帰時間が弱結合領域および強結合領域において多項式時間で表されることを示した。
(II)ダークソリトンの構成法
Lieb-Liniger模型と古典ダークソリトンの分散関係の類似性から、Lieb-Liniger模型と古典ソリトンの関連が指摘され、Lieb-Liniger模型から量子ソリトンを構成できるのではないかと考えられてきた。本研究では、Lieb-Liniger模型のtypeII励起から量子ダークソリトンを構成する方法を提案した。また、2つのダークソリトンの衝突ダイナミクスを計算し、位相シフトが生じることを示した。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Thermalization and prethermalization in isolated quantum systems: a theoretical overview2018

    • 著者名/発表者名
      Mori Takashi, Ikeda Tatsuhiko N, Kaminishi Eriko, Ueda Masahito
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics

      巻: 51 号: 11 ページ: 1-49

    • DOI

      10.1088/1361-6455/aabcdf

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entanglement prethermalization in the Tomonaga-Luttinger mode2018

    • 著者名/発表者名
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko N. Ikeda, and Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A 97, 013622

      巻: A97 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physreva.97.013622

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entanglement prethermalization in an interaction quench between two harmonic oscillators2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko N. Ikeda, Takashi Mori, Eriko Kaminishi, and Masahito Ueda
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 95 号: 2 ページ: 022129-022129

    • DOI

      10.1103/physreve.95.022129

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum states of dark solitons in the 1D Bose gas2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Sato, Rina Kanamoto, Eriko Kaminishi, and Tetsuo Deguchi
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 18 号: 7 ページ: 075008-075008

    • DOI

      10.1088/1367-2630/18/7/075008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 量子ダークソリトンのダイナミクス2019

    • 著者名/発表者名
      上西 慧理子, 森 貴司, 宮下精二
    • 学会等名
      第74回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ダークソリトンの量子測定による構成法2018

    • 著者名/発表者名
      上西慧理子,森貴司,宮下精二
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] エンタングルメントを起源とするprethermalization2018

    • 著者名/発表者名
      上西慧理子、森貴司、池田達彦、上田正仁
    • 学会等名
      第39回量子情報技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 一次元ボース気体におけるエンタングルメントを起源とする前期熱平衡現象2017

    • 著者名/発表者名
      上西慧理子,池田達彦,森貴司,上田正仁
    • 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] Entanglement prethermalization in coherently split one-dimensional Bose gases2017

    • 著者名/発表者名
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko Ikeda, Masahito Ueda
    • 学会等名
      Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Entanglement prethermalization in one-dimensional Bose gas,2017

    • 著者名/発表者名
      Eriko Kaminishi, Takashi Mori, Tatsuhiko Ikeda, Masahito Ueda
    • 学会等名
      - Quantum Systems In and Out of Equilibrium : Fundamentals, dynamics and applications-,
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New interpretation of pre-thermalization in the Tomonaga-Luttinger model2016

    • 著者名/発表者名
      Eriko Kaminishi
    • 学会等名
      The 26th IUPAP International Conference on Statistical Physics
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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