高強度レーザーパルスによる非線形QEDプラズマの量子論的輸送理論の構築

• 研究課題/領域番号: 24K06990
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14010:プラズマ科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 瀬戸 慧大 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 大洗研究所 敦賀総合研究開発センター, 研究副主幹 (80725763)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 非線形量子電磁力学 / プラズマ輸送 / 高強度レーザー / レーザープラズマ / 相対論的プラズマ

研究開始時の研究の概要

高強度電磁場環境にある電子・陽電子・光子からなる系の集団現象は、プラズマ物理学と非線形量子電磁力学(QED)の融合で、はじめて議論できる。高強度レーザーパルスを集光することで、このような環境を実験室内に実現できるようになった。理論的には粒子集団を輸送方程式で表現することになるが、従来法は古典論的輸送方程式の衝突項に非線形QEDによる散乱断面積を代入したに過ぎず、その理論的正当性は不明であった。そこで非線形QEDという第一原理から出発して、衝突断面積と輸送方程式を一度に矛盾なく定式化する手法を提唱し、非線形QEDとプラズマ理論の融合、すなわち、非線形QEDプラズマの輸送方程式の定式化を目指す。