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冷却フェルミ気体における輸送現象の非線形応答理論を用いた探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K14366
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関早稲田大学 (2018-2019)
国立研究開発法人理化学研究所 (2017)

研究代表者

内野 瞬  早稲田大学, 高等研究所, 講師(任期付) (80617465)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードメゾスコピック系 / 冷却原子気体 / 非平衡物理
研究成果の概要

冷却原子気体を用いたメゾスコピック輸送は現在、欧米の実験グループを中心に実現が相次いでいる。我々は、2成分フェルミ原子気体の量子ポイントコンタクト輸送に関する研究を推進してきた。一つ目の大きな成果は、光共振器中で相互作用する冷却原子気体の研究であり、これまでの実験で測定が難しかったカレントノイズ測定がこのような系を考えることで測定可能になることを指摘した。もう一つの大きな成果は、強く相互作用するフェルミ原子気体のポイントコンタクト輸送であり、これまでに知られていない新しい輸送特性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メゾスコピック系の輸送現象は元来、固体の物性系において研究が進んできた。しかし近年、冷却原子気体を用いた研究も盛んに行われるようになり、固体系との相補的な役割が期待されている。本研究では、現在の固体の物性系で検証するのが難しいメゾスコピック現象に焦点を当て、これまでに知られていない輸送特性を明らかにした。また、光共振器を用いたカレントノイズ測定法の提案により、既存の実験の困難が今後、解消される可能性がある。本研究の成果は、現在行われている実験への重要な示唆を与えるものであり、非平衡量子現象の理解にも重要なものであったと考えている。

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

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] EPFL(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学ローザンヌ校(スイス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Mesoscopic spin transport between strongly interacting Fermi gases2020

    • 著者名/発表者名
      Sekino Yuta, Tajima Hiroyuki, Uchino Shun
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 2 ページ: 023152-023152

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.023152

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bosonic superfluid transport in a quantum point contact2020

    • 著者名/発表者名
      Uchino Shun, Brantut Jean-Philippe
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 2 ページ: 023284-023284

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.023284

    • 関連する報告書
      2019 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] Role of Nambu-Goldstone modes in the fermionic superfluid point contact2020

    • 著者名/発表者名
      Uchino Shun
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Many Fermi polarons at nonzero temperature2018

    • 著者名/発表者名
      Tajima Hiroyuki、Uchino Shun
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 号: 7 ページ: 073048-073048

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aad1e7

    • 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] Universal noise in continuous transport measurements of interacting fermions2018

    • 著者名/発表者名
      Uchino Shun、Ueda Masahito、Brantut Jean-Philippe
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 98 号: 6 ページ: 063619-063619

    • DOI

      10.1103/physreva.98.063619

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ボース原子気体超流動体のメゾスコピック輸送2020

    • 著者名/発表者名
      内野瞬
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mesoscopic transport in a bosonic superfluid point contact2019

    • 著者名/発表者名
      Uchino Shun
    • 学会等名
      Bose-Einstein condensation 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum Transport in Ultracold Atomic Gases2019

    • 著者名/発表者名
      内野瞬
    • 学会等名
      アトムの会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Universal aspects of interacting fermions in a cavity2018

    • 著者名/発表者名
      Shun Uchino
    • 学会等名
      Quantum Transport with Cold Atoms Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冷却フェルミ気体におけるメゾスコピック伝導2018

    • 著者名/発表者名
      内野瞬
    • 学会等名
      量子情報・物性の新潮流
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 光共振器中での冷却フェルミ気体におけるユニバーサルノイズ2018

    • 著者名/発表者名
      内野瞬
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 内部自由度を持つ冷却原子気体における非平衡ダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      内野瞬
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anomalous conduction property in an attractively-interacting Fermi gas2017

    • 著者名/発表者名
      Shun Uchino
    • 学会等名
      Bose-Einstein condensation 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/shunuchino/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.waseda.jp/inst/wias/other/2018/04/02/5057/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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