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2電子励起水素分子の対称性と原子ペアのもつれ

研究課題

研究課題/領域番号 17K05744
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 物理化学
研究機関東京工業大学

研究代表者

穂坂 綱一  東京工業大学, 理学院, 助教 (00419855)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード量子もつれ / 光解離 / 水素分子 / もつれ / 分子の光解離
研究成果の概要

光解離フラグメントの間には、解離前の分子の対称性を反映した非局所的な相関, ”もつれ”, の存在が期待される。しかし、水素分子から生成したH(2p)+H(2p)ペア由来の光子ペアの放出角度相関は、予測された“もつれ”状態、混合アンサンブル、それらの線形結合のどれとも異なる状態にあった。本研究では、角度範囲を広げ再測定した放出角度相関と、解離過程におけるスピン軌道相互作用の検討により、光子放出直前の原子ペアの状態を特定した。解離過程における“もつれ”状態の変化を、保存する対称性の観点から明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

“もつれ”は量子力学の核心であり、現在、盛んに研究が行われている量子暗号や量子計算以外にも幅広い領域でブレークスルーを起こす可能性を秘めている。しかし、分子科学においては非局所的な相関、“もつれ”に着目した研究は行われていなかった。本研究により、分子科学の標準的なツールである光解離を用いた“もつれ”フラグメント対生成が明らかになった。今後、分子における“もつれ”の理解が更に進むことで、新しい分子技術に利用されていくことが期待される。

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

    (10件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] カッセル大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カッセル大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] オウル大学(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Entangled pairs of 2p atoms produced in photodissociation of H2 and D22019

    • 著者名/発表者名
      Torizuka Yutaro、Hosaka Kouichi、Schmidt Philipp、Odagiri Takeshi、Knie Andre、Ehresmann Arno、Kougo Ryoko、Kitajima Masashi、Kouchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 号: 6 ページ: 063426-063426

    • DOI

      10.1103/physreva.99.063426

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Breaking space-inversion symmetry in the dynamics of the doubly excited Q21Πu(1) state of HD2019

    • 著者名/発表者名
      Hosaka Kouichi、Torizuka Yutaro、Schmidt Philipp、Knie Andre、Ehresmann Arno、Odagiri Takeshi、Kitajima Masashi、Kouchi Noriyuki
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 99 号: 3 ページ: 033423-033423

    • DOI

      10.1103/physreva.99.033423

    • 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] The observation of the pair of Lyman-α and Lyman-β photons produced in the photodissociation of H22017

    • 著者名/発表者名
      K. Hosaka, Y. Torizuka, P. Schmidt, T. Odagiri, A. Knie, K. Jankala, A. Ehresmann, M. Kitajima and N. Kouchi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: Volume 875 ページ: 032002-032002

    • DOI

      10.1088/1742-6596/875/4/032002

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] もつれ原子ペア生成の実証実験 -水素分子の光解離を例として-2019

    • 著者名/発表者名
      鳥塚祐太郎,穂坂綱一,Philipp Schmidt,小田切丈,Andre Knie, Arno Ehresmann, 向後陵子, 北島昌史, 河内宣之
    • 学会等名
      第13回分子科学討論会2019福岡
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] もつれ原子ペアの自発的生成 -水素分子の光解離を例として-2019

    • 著者名/発表者名
      鳥塚祐太郎,穂坂綱一,Philipp Schmidt,小田切丈,Andre Knie, Arno Ehresmann, 向後陵子, 北島昌史, 河内宣之
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Are entangled atom-pairs produced in the photodissociation of H22019

    • 著者名/発表者名
      鳥塚祐太郎,穂坂綱一,Philipp Schmidt,小田切丈,Andre Knie, Arno Ehresmann, 向後陵子, 北島昌史, 河内宣之
    • 学会等名
      第35回化学反応討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分子解離でもつれ原子ペアが生まれるか?2018

    • 著者名/発表者名
      鳥塚祐太郎,穂坂綱一,Philipp Schmidt,小田切丈,Andre Knie,Kari Jankala,Arno Ehresmann,向後陵子,北島昌史,河内宣之
    • 学会等名
      原子衝突学会第43回年会
    • 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: 2021-02-19  

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