• 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

熱輸送をともなうゆらぐ微小系の統計力学

研究課題

研究課題/領域番号 17K05587
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 数理物理・物性基礎
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

齊藤 圭司  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (90312983)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード熱輸送 / 熱機関 / 非平衡熱現象 / 非平衡統計物理学 / 熱緩和 / 非平衡熱力学 / 物性基礎論
研究成果の概要

熱的にゆらぐ微小系は、コロイド粒子を光学的にトラップした実験や、量子ドットを介した電子系など、様々な物理系に現れる。本研究者はこれらの現実的な系を意識して、熱機関として諸々の物理現象をとらえ、自然界が課す熱力学的な制限を研究した。一般的に時間の要素がない熱力学に、時間の要素を加えたという点が研究の大きな枠組みであり、熱力学的スピード限界の一般論、熱緩和現象における情報論的な制約、熱機関における幾何学量の導入などが主な成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、広い意味で熱の流れが存在する際の物理現象が示す一般的な性質を研究するものです。自然界に明確に存在する、できることとできないことの区別をより明確に定量的に行うことにより、熱、量子、情報などのキーワードがより強く結びついていることが本研究により明確になったことの意義は大きいと言える。研究全体として熱機関を意識していることから、発電などエネルギー問題を通して、社会との接点は広い意味で存在する。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Aalto university(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Thermodynamic Geometry of Microscopic Heat Engines2020

    • 著者名/発表者名
      Kay Brandner and Keiji Saito
    • 雑誌名

      Phys. Rev.Lett.

      巻: 124 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.040602

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Universal First-Passage-Time Distribution of Non-Gaussian Currents2019

    • 著者名/発表者名
      S. Singh, P.l Menczel, D. S. Golubev, I.M. Khaymovich, J.T. Peltonen, C.Flindt, K. Saito, É.Roldán, J. P. Pekola
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 122 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.230602

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Information-Theoretical Bound of the Irreversibility in Thermal Relaxation Processes2019

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi Naoto、Saito Keiji
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 号: 11 ページ: 110603-110603

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.110603

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoelectric coefficients and the figure of merit for large open quantum dots2019

    • 著者名/発表者名
      Robert S. Whitney and Keiji Saito
    • 雑誌名

      SciPost Physics

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.21468/scipostphys.6.1.012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Speed limit for open quantum systems2019

    • 著者名/発表者名
      Ken Funo, Naoto Shiraishi and Keiji Saito
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 21 号: 1 ページ: 013006-013006

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aaf9f5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fundamental relation between entropy production and heat current2018

    • 著者名/発表者名
      Naoto Shiraishi and Keiji Saito
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Physics

      巻: 174 号: 2 ページ: 433-468

    • DOI

      10.1007/s10955-018-2180-0

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal Conductivity for Coupled Charged Harmonic Oscillators with Noise in a Magnetic Field2018

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, M. Sasada
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 361 号: 3 ページ: 951-995

    • DOI

      10.1007/s00220-018-3198-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy current cumulants in one-dimensional systems in equilibrium2018

    • 著者名/発表者名
      Abhishek Dhar, Keiji Saito, and Anjan Roy
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 22

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.220603

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat transport via a local two-state system near thermal equilibrium2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Yamamoto, Masanari Kato, Takeo Kato and Keiji Saito
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 号: 9 ページ: 093014-093014

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aadf09

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nernst-like effect in a flexible chain2018

    • 著者名/発表者名
      Shuji Tamaki and Keiji Saito
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 98 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.98.052134

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic Bounds on Precision in Ballistic Multi-Terminal Transport2018

    • 著者名/発表者名
      Kay Brandner, Taro Hanazato, and Keiji Saito
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.090601

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat transport via low-dimensional systems with broken time-reversal symmetry2017

    • 著者名/発表者名
      S. Tamaki, M. Sasada, K. Saito
    • 雑誌名

      Physical Revew Letters

      巻: 119 号: 11 ページ: 110602-110605

    • DOI

      10.1103/physrevlett.119.110602

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental aspects of steady-state conversion of heat to work at the nanoscale2017

    • 著者名/発表者名
      Giuliano Benenti, Giulio Casati, Keiji Saito, and Robert S. Whitney
    • 雑誌名

      Physics reports

      巻: 694 ページ: 1-124

    • DOI

      10.1016/j.physrep.2017.05.008

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Uncertainty relations in implementation of unitary controls2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Saito
    • 学会等名
      Motors and Engines (Seoul, Korea)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Several effects induced by magnetic fields in low-dimensional heat conduction2018

    • 著者名/発表者名
      Keiji Saito
    • 学会等名
      Non-equilibrium behavior of isolated classical and quantum systems (Trieste, Italy)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 熱力学的コストと非平衡定常ゆらぎにおけるトレードオフ関係2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤圭司
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Heat transport via low-dimensional systems with broken time-reversal symmetry2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji Saito
    • 学会等名
      Dynamics Days Central Asia
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Several trade-off relations in thermodynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Keiji Saito
    • 学会等名
      The 3rd KIAS Workshop on Quantum Information and Thermodynamics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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