| 研究課題/領域番号 |
18K03621
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
田中 実 大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (70273729)
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| 研究分担者 |
杉山 和彦 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10335193)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 同位体シフト / キングの線形性 / 一般化線形性 / イッテルビウム / 単一イオントラップ / 質量のないダークフォトン / 暗黒物質探索 / ガンマ線光渦 / 人工原子 / 新物理 / イオントラップ / 単一イオン分光 / 同位体効果 / 新物理探索 / イッテルビウムイオン / 新しい力 / ディラック方程式 / アイソトープシフト / 原子内力 / 光イオン化 / 精密分光 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、次世代周波数標準の基礎となる精密分光技術による素粒子の標準模型を越える新しい物理の探索を行った。具体的にはイッテルビウム原子・イオンの同位体シフトを用いた原子内で作用する未知の力の検出について研究を行った。代表者は、既存のYbイオンの2つの遷移データと共同研究者による中性Yb原子の1つの遷移データを用いて、代表者らが提案した一般化線形性解析による新物理探索を世界で初めて実現し、原子内で電子・中性子間に作用する力の強さに新たな制限を与えた。分担者はYbイオンの安定偶数同位体すべてを選択的にトラップすることに成功し、時計遷移の同位体シフトの測定に向けて、イオンの冷却を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な理由から素粒子標準模型を越える新しい物理があると考えられていて、これまでその探索が加速器実験で多岐に渡って行われてきた。しかし、これまでその兆候は見えていない。そこで加速器実験とは異なる方法である精密分光を用いて新しい物理の探索を行った。精密分光は次世代の周波数標準を目指して開発が急速に進んでいる技術である。本研究では、イッテルビウム原子・イオンの同位体シフトによって原子内で電子・中性子間に作用する新たな力の探索を行った。代表者らが提案した一般化線形性を初めて実験データに適用し、これまでとは異なる方法で新物理探索を行った。この解析は理論・実験の両面で世界をリードしている。
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