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量子光学に関連した数理物理学的問題

研究課題

研究課題/領域番号 17K05272
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 解析学基礎
研究機関公立小松大学 (2019-2023)
金沢大学 (2017-2018)

研究代表者

田村 博志  公立小松大学, 生産システム科学部, 教授 (80188440)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード量子光学 / 量子力学系 / 開放系 / マスター方程式 / Dicke Model / アフィン変換群 / 一般2体相互作用ボソン系 / 関数解析学 / 開放系の量子力学 / 完全正写像 / 散逸系 / 表皮効果 / フェルミオン系 / 熱平衡への緩和 / 数理物理学 / 散逸系の統計力学 / トレースノルム / 数理物理
研究成果の概要

以下の各項目で(1)は雑誌論文1(2)は雑誌論文2(3)はその他の論文(4)は執筆中の研究結果に関する記述である。
(1)非線形電磁場の影響下でのスカラー場の伝播関数が空間遠方において強い減衰性を持つことを示した。(2)単色光と無限成分スピンが熱浴中にある系を考えた。マスター方程式による時間発展が完全正であること、一種の同期現象が現れることなどを示した。(3)2体相互作用をするボソン系やフェルミオン系が熱浴中にある場合の系の密度行列に作用する作用素の代数がアフィン変換群の構造を持つことを示した。(4)熱浴中の一般2体相互作用するボソン系の密度行列の時間発展が完全正であることなどを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

(1)量子スカラー場の伝播関数の特徴を数学的に捉えることが出来た。この結果は、電荷を持った粒子の質量が無限大になると解釈でき、電荷の閉じ込めに関連する特徴を持つ。(2)レーザーの説明で使われるこのモデルにおいて、無限成分スピンの成分が一定の速さで下降し続ける現象が、運動の同期性と関連して説明された。(3)2体相互作用系は開放系の様々な現象を議論するための基本的道具であるが、その解析にアフィン変換群が有用であることを示した。(4)スクイーズド光を記述するための応用上重要なモデルである2体相互作用するボソン系の開放系に対し、その数学的に厳密な基礎付けを与えた。

報告書

(8件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] On the Open Dicke-Type Model Generated by an Infinite-Component Vector Spin2020

    • 著者名/発表者名
      Kyokawa Ryota、Moriya Hajime、Tamura Hiroshi
    • 雑誌名

      Open Systems & Information Dynamics

      巻: 27 号: 03 ページ: 2050012-2050012

    • DOI

      10.1142/s1230161220500122

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [備考] Open Quadratic Fermion Systems and Algebras of ...

    • URL

      http://arxiv.org/abs/2301.06069

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Open Quadratic Fermion Systems and Algebras of -

    • URL

      https://arxiv.org/pdf/2301.06069.pdf

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://arxiv.org/arXiv:2003.02262

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Kanazawa symposium on quantum dynamical systems and related topics2019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-01-30  

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