リュードベリ原子による高周波重力波検出理論の研究

• 研究課題/領域番号: 24K21548
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 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: 神戸大学
• 研究代表者: 早田 次郎 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00222076)
• 研究分担者: 菅野 優美 九州大学, 理学研究院, 准教授 (70827427)
• 研究期間 (年度): 2024-06-28 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円); 2026年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 高周波重力波 / リュードベリ原子 / 電磁波誘起透明化 / エンタングルメント

研究開始時の研究の概要

重力波干渉計LIGOが初めて重力波直接観測に成功して以来、重力波天文学の進展は目覚ましい。しかし、将来的には、さらに観測可能な振動数帯を広げていかなければならない。特に、10kHz以上の高周波重力波の検出が可能になれば、初期宇宙の相転移現象など基礎物理学の進展が期待される。申請者は、キャビティー内に磁場をかけると、GHz重力波が時間変動する電場に転換されることに着目した。つまり、高精度で電場を測定できればGHz重力波が検出できる。リュードベリ原子は電気双極子モーメントが大きいため、精度良く電場を測定できる。そこで、本研究では、リュードベリ原子を用いた高周波重力波検出の理論研究を行う。