研究課題
基盤研究(B)
レーザー冷却技術と分子を用いて電子の電気双極子能率(EDM)を測定するため、本研究では、レーザー光を用いた光会合技術により、冷却分子を生成することを目的とする。第2の目的として、生成された冷却分子の分子分光を行い、分子構造を解明する。これは、電子EDM探索に役立つ。
レーザー冷却技術を用いて原子・分子で電子の電気双極子能率(EDM)を10の(-29)乗 ecm まで測れば超対称性粒子の探索が可能である。そこで、我々は、強い内部電場を持つLiSr 分子実験を提案した。本研究では、分子生成のための光会合用レーザーシステムの作製、分子分光のため、461 nm光のインジェクションロックおよび大強度ECDLの作製、イメージインテンシファイアによる原子からの蛍光増幅に成功した。新しいEDM測定手法として、世界初となる量子エンタングル状態を用いたEDM測定法の論文が出版され、現在の上限値を2桁改善できることを示した。理論計算により、分子周波数およびEDMの研究を行った。
本研究で得られた成果は、第1には、分子生成および分子分光のための光会合用レーザーを自作して、超狭線幅のレーザーシステムを構築できた、ということである。光会合用実験では、分子生成のために数kHzつまり、1000億分の1の精度で光周波数を制御する必要があり、研究の結果、200 Hz、つまり、1兆分の1の精度のレーザーシステムの構築に成功した。第2には、新しいEDM測定法の開発に成功したことであり、量子コンピュータの中心技術である量子エンタングル状態を素粒子物理学へ応用することで、世界初となる方法で現在の電子EDMの測定精度を2桁改善することができることを示した。
すべて 2023 2022 2021 2020 その他
すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (20件) (うち国際共著 9件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 20件、 招待講演 14件) 図書 (3件) 備考 (1件)
Journal of Physics: Conference Series
巻: 2249 号: 1 ページ: 0120101-7
10.1088/1742-6596/2249/1/012010
Proceedings of the 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim
巻: CTuP7C-03 ページ: 1-2
電気学会 電子回路研究会
巻: ECT-22
しょうとつ
巻: 19 ページ: 54-61
arXiv
巻: 2203
Quantum Science and Technology
巻: 6 号: 4 ページ: 044008-044008
10.1088/2058-9565/ac1b6a
JPS Conf. Proc.
巻: 35 ページ: 011016-011016
10.7566/jpscp.35.011016
Few-Body Syst.
巻: 63 号: 1 ページ: 11-11
10.1007/s00601-021-01710-4
Journal of the Optical Society of America B
巻: 39 号: 1 ページ: 155-159
10.1364/josab.442465
Physical Review A
巻: 104 号: 6 ページ: 062801-062801
10.1103/physreva.104.062801
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 90 号: 4 ページ: 044302-044302
10.7566/jpsj.90.044302
40022539008
Optics Letters
巻: 46 号: 10 ページ: 2272-2275
10.1364/ol.424354
巻: 90 号: 6 ページ: 064302-064302
10.7566/jpsj.90.064302
Atoms
巻: 9 号: 1 ページ: 7-7
10.3390/atoms9010007
Symmetry
巻: 12 号: 6 ページ: 974-974
10.3390/sym12060974
Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics
巻: 53 号: 8 ページ: 085401-085401
10.1088/1361-6455/ab7425
Molecular Physics
巻: 118 号: 23 ページ: e1767814-e1767814
10.1080/00268976.2020.1767814
巻: 12 号: 5 ページ: 811-811
10.3390/sym12050811
巻: 89 号: 11 ページ: 114301-114301
10.7566/jpsj.89.114301
210000158560
巻: 53 号: 13 ページ: 135401-135401
10.1088/1361-6455/ab894b
https://researchmap.jp/read0064072