孤立量子少数多体系における極めて遅いダイナミクスの探索および制御

• 研究課題/領域番号: 21H04447
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分13:物性物理学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 東 俊行 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (70212529)
• 研究分担者: 久間 晋 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50600045) ; 木村 直樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (80846238) ; 飯田 進平 東京都立大学, 理学研究科, 助教 (20806963)
• 研究期間 (年度): 2021-04-05 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2021年度)
• 配分額: 42,770千円 (直接経費: 32,900千円、間接経費: 9,870千円); 2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2021年度: 23,530千円 (直接経費: 18,100千円、間接経費: 5,430千円)
• キーワード: 量子少数多体系 / 励起ダイナミクス / 一分子 / イオン蓄積リング

研究開始時の研究の概要

真空中に孤立した1分子イオンという少数多体系の内部量子状態に関して、小型分子イオンの数10秒から数10分の長い時間領域において現れる、電子・振動・回転準位における励起・脱励起ダイナミクスを研究する。
そのために、我々が独自に開発した極低温イオン蓄積リングを利用して、黒体輻射を抑制した4K温度環境下に分子イオンを保持し、様々なレーザーを組み合わせた時間分解精密分光により準位ごとの変化を観測・制御する。これにより、異なった自由度へのエネルギー移動、レーザーを用いた能動的な冷却、さらに複数の準位モード間の干渉の観測を通して、極めて遅い量子ダイ ナミクスを探索・制御する新たな研究領域を開拓する。