３次元レーザー冷却したポジトロニウムによる超低温反物質系の精密分光

• 研究課題/領域番号: 24H00217
• 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15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 47,580千円 (直接経費: 36,600千円、間接経費: 10,980千円); 2024年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
• キーワード: ポジトロニウム / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / 量子電磁力学

研究開始時の研究の概要

本研究は、2023年に独自の方式に基づき世界に先駆けて実現したポジトロニウムのレーザー冷却をさらに発展させ、極限的な低速の実現および高速な冷却法による密度維持の実現を狙う。このような比類のない低温のPs気体に対して、現代の正確な光周波数測定技術を適用し2体の粒子・反粒子のレプトンのみで構成されるPsの遷移周波数を計測、量子電磁力学理論との精緻な検証を実現する。また、レーザー冷却を活用し反物質を含む有限寿命の原子系の量子縮退状態を実現する未来の実験に向け、励起子系のボース・アインシュタイン凝縮の知見を活用し実験シナリオの提案を行っていく。