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ボース・アインシュタイン凝縮における渦リングの制御

研究課題

研究課題/領域番号 17J01488
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
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

SCHLOSS James Ryan  沖縄科学技術大学院大学, 科学技術研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードBEC / Superfluid / GPU / Computation / Computing / Turbulence / Quantum Systems / Vortex Dynamics
研究実績の概要

This project has resulted in novel software to simulate a variety of physical systems, with a focus on superfluid Bose--Einstein Condensates (BECs) and their superfluid dynamics. In particular, it has developed GPUE, the Gross-Pitaevskii Equation solver with Graphics Processing Units, which can be used for a huge variety of physical systems. With dynamic expression tree syntax parsing, users can input whatever equations they would like to solve into the system, and these will be solved via the pseudo-spectral split-step Fourier method.

A large portion of this year's work went into simulating a particular system where a toroidal superfluid BEC is trapped around an optical nanofiber. This system allows for the creation, control, and detection of superfluid vortex structures via the generation of artificial magnetic fields with a tapered optical nanofiber. This is the first time vortex rings and vortes ring-like structures have been generated in this way and this study should allow for several future studies to really pinpoint how and why superfluid vortices act as they do in turbulent systems.

Overall, this year has been successful in finishing up the goals set out by this project initially.

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Controlled creation of three-dimensional vortex structures in Bose--Einstein condensates using artificial magnetic fields2020

    • 著者名/発表者名
      James Schloss, Peter Barnett, Rashi Sachdeva, Thomas Busch
    • 雑誌名

      Physical Review Fluids (submitted)

      巻: NA

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Chaotic few-body vortex dynamics in rotating Bose-Einstein condensates2019

    • 著者名/発表者名
      Tiantian Zhang, James Schloss, Andreas Thomasen, Lee James O'Riordan, Thomas Busch, Angela White
    • 雑誌名

      Physical Review Fluids

      巻: 4 ページ: 054701-054701

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] GPUE: Graphics Processing Unit Gross--Pitaevskii Equation solver2018

    • 著者名/発表者名
      James Schloss, Lee James O'Riordan
    • 雑誌名

      Journal of Open Source Software

      巻: 3 号: 32 ページ: 1037-1037

    • DOI

      10.21105/joss.01037

    • 関連する報告書
      2018 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] Controlling vortex rings in Bose-Einstein condensates using artificial gauge fields2017

    • 著者名/発表者名
      James Schloss, Rashi Sachdeva, Lee J. O'Riordan, Thomas Busch
    • 学会等名
      48th Annual Meeting of the APS Division of Atomic, Molecular and Optical Physics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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