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光と物質の相互作用を利用した干渉計と量子相転移

研究課題

研究課題/領域番号 19F19792
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
研究機関沖縄科学技術大学院大学

研究代表者

BUSCH Thomas  沖縄科学技術大学院大学, 量子システム研究ユニット, 教授 (30715272)

研究分担者 GIETKA KAROL  沖縄科学技術大学院大学, 量子システム研究ユニット, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2021年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2020年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2019年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワードquantum metrology / quantum simulation / Quantum Metrology / Quantum Simulation / Quantum metrology / Quantum entanglement / Magnetometry / Spin-squeezing
研究開始時の研究の概要

The interaction between atoms and light inside an optical cavity can lead to the creation of exotic quantum states with interesting topological properties. In the course of the proposed research, these properties will be harnessed to perform some specific tasks. Firstly, we will study the possibility of exploiting the generation of spin current in order to measure gravitational acceleration. And, secondly, we will study the possibility of non-destructive measurements of topological phase transitions and topological invariants.

研究実績の概要

The research focused on using quantum simulation techniques to emulate processes interesting from the viewpoint of metrology. In particular, the research led to a better understanding of critical quantum metrology and a new way of exploiting systems exhibiting quantum phase transitions in quantum metrology.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Understanding and Improving Critical Metrology. Quenching Superradiant Light-Matter Systems Beyond the Critical Point2022

    • 著者名/発表者名
      Gietka Karol、Ruks Lewis、Busch Thomas
    • 雑誌名

      Quantum

      巻: 6 ページ: 700-700

    • DOI

      10.22331/q-2022-04-27-700

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Squeezing by critical speeding up: Applications in quantum metrology2022

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 105 ページ: 042620-042620

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cavity-enhanced magnetometer with a spinor Bose?Einstein condensate2021

    • 著者名/発表者名
      Gietka Karol、Mivehvar Farokh、Busch Thomas
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 23 号: 4 ページ: 043020-043020

    • DOI

      10.1088/1367-2630/abedff

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Simulating the Same Physics with Two Distinct Hamiltonians2021

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka, Ayaka Usui, Jianqiao Deng, and Thomas Busch
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW LETTERS

      巻: 126 号: 16 ページ: 160402-160402

    • DOI

      10.1103/physrevlett.126.160402

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 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] Adiabatic critical quantum metrology cannot reach the Heisenberg limit even when shortcuts to adiabaticity are applied2021

    • 著者名/発表者名
      Gietka Karol、Metz Friederike、Keller Tim、Li Jing
    • 雑誌名

      Quantum

      巻: 5 ページ: 489-489

    • DOI

      10.22331/q-2021-07-01-489

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inverted harmonic oscillator dynamics of the nonequilibrium phase transition in the Dicke model2021

    • 著者名/発表者名
      Gietka Karol、Busch Thomas
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 104 号: 3 ページ: 034132-034132

    • DOI

      10.1103/physreve.104.034132

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Harnessing ultracold center-of-mass excitations in quantum metrology2022

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      Ultracold Atoms Japan 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Quantum Metrology Across the Superradiant Phase Transition2021

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      40+1 anniversary of Center for Theoretical Physics PAN
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Quantum Metrology Across the Superradiant Phase Transition2021

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      Quantum Optics X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Quantum Metrology Across the Superradiant Phase Transition2021

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      Quantum Optics and Information Meeting 6
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum Simulators in Other Frames of Reference2020

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      Q-Turn Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cavity-based non-destructive measurements2020

    • 著者名/発表者名
      Karol Gietka
    • 学会等名
      Quantum Optics Obergurgl 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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