| 研究課題/領域番号 |
19K14616
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 (2020-2023)
中央大学 (2019) |
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研究代表者 |
吉井 涼輔 山陽小野田市立山口東京理科大学, 共通教育センター, 講師 (30632517)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | カシミール効果 / 多体相関 / 非平衡熱機関 / 真空構造 / Casimir効果 / 多体効果 / 境界効果 / 非一様解 / 非平衡系 / 真空構造の解析 / 不純物系 / 量子多体効果 / 真空ゆらぎ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
量子力学の世界では真空はゆらいでおり、そのゆらぎが物質間の力（カシミール力）を生むことがある。特に電気的に中性な物質に対してはカシミール力が重要となり、～1μmの物質においては最も支配的な力となる。
この力の制御方法の理解は工学的な応用において必須であるだけでなく、宇宙論における宇宙項問題、素粒子物理学における余剰次元の有限サイズでの安定化、生物学における二重膜構造の安定化、化学における分子間力における重要性も指摘されている。
本研究では、ゆらぎを生じている場における相互作用を考慮することにより、カシミール力の統括的理解と相互作用によるCasimir力の制御方法の提案を目的としている。
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| 研究実績の概要 |
本年度も引き続き、当初の目的である、量子多体系における真空の構造に由来したカシミール力への影響とまたそれを用いたカシミール力の利用方法の提案という目的に基づいた研究を行った。
具体的には、本年度、カシミール効果に関連する真空の構造の解明に関して、(1)磁場を加えた状況での非一様解、特にドメインウォール解の安定性とそのエネルギーについての解析、(2)1次相転移のある系においてカシミール力に生じる特異的な振る舞いについての解析とそれを利用した1次転移点の同定方法についての研究を行い、前者については論文が今年度受理され、後者については現在論文投稿に向け執筆中である。
また、真空の構造に関連して光格子系での量子情報の伝播や発達、またその観測方法や推定方法の提案を念頭に研究を進め、当該年度中に、光格子中の自由ボソン系のエンタングルメントのダイナミクスに関する論文(PRR(2023))と、脱分極ノイズの存在下におけるフィデリティ推定の方法の提案(PRR(2023))の論文が出版された。また、カシミール力を用いた熱機関の構成の提案の前段階の研究として、非平衡量子系における周期駆動系による熱機関の構成(PRR(2023))に関する論文も出版された。
研究機関全体を通じて、真空の構造によるカシミール力への影響、多体相関がある場合や外場ある場合の真空構造の解明(非一様な解や量子相関など)、境界が駆動する際に取り出すことが可能な仕事などについて統括的な研究を行ってきた。
現在さらにカシミール力の利用方法やカシミール力による非自明な現象の解明に向けて得られた結果を組み合わせた研究を行っている。
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