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ナトリウムボース・アインシュタイン凝縮体の超精密光操作に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25287102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関東京理科大学

研究代表者

盛永 篤郎  東京理科大学, 理工学部, 名誉教授 (90246687)

連携研究者 青木 貴稔  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (30328562)
研究協力者 奥岡 真也  
原田 美穂  
村上 紀之  
山﨑 将大  
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2013年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワードボース凝縮 / 原子レーザー / 超放射BEC / 量子渦 / 原子干渉計
研究成果の概要

多原子数ナトリウムボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を安定に発生できる装置を整備し、かつ、ボース凝縮体を非破壊測定できる位相コントラストイメージング光学系を開発した。発生させたボース凝縮体に2方向から離調周波数を制御した誘導ラマン光を照射することで、30ms間高指向性原子波レーザーを発生できた。また、2つの超放射パルスを照射することで2個の運動量ゼロのボース凝縮体が発生でき、その特性を調べた。BECに非対称磁場を印加し超流動性を示すシザースモードが励起でき、このモードと四重極モードとのカップリング条件を明らかにした。BECの重心運動を利用し、m=0状態のBECに渦度1の渦を発生できた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Frequency shift between coherent superposition states induced by the Berry phase evolving linearly in time2015

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga, Y. Hasegawa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 92 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.92.013403

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternate Oscillation between Scissors and Quadrupole Modes in Sodium Bose-Einstein Condensates2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamazaki, Kazuki Wakayama, Miho Harada, and Atsuo Morinaga
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 044001-044001

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.044001

    • NAID

      210000133504

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dephasing in sodium Ramsey interferometry under a weak inhomogeneous magnetic field2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakamura, M. Murakami, and Atsuo Morinaga
    • 雑誌名

      Journal of Physics B: At. Mol. Opt. Phys.

      巻: 48 号: 7 ページ: 075001-075001

    • DOI

      10.1088/0953-4075/48/7/075001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 原子干渉計を用いたベリー位相の測定2014

    • 著者名/発表者名
      盛永篤郎
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 69 ページ: 753-762

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linearly aligned superradiant Bose-Einstein condensates diffracted by a single short laser pulse2013

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Inano, Keisuke Nakamura, and Atsuo Morinaga
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 87 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreva.87.043627

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Frequency shift between coherent superposition states2015

    • 著者名/発表者名
      A. Morinaga
    • 学会等名
      8th Symposium on Frequency Standards and Metrology
    • 発表場所
      ポツダム(ドイツ)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多重短パルス照射による超放射BEC2015

    • 著者名/発表者名
      原田美穂,山崎将大,村上紀之,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 非対称磁場を用いたナトリウムボース凝縮体の集団励起のカップリングと量子渦の観測2015

    • 著者名/発表者名
      山崎将大,若山和貴,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 誘導ラマン光を用いたナトリウムボース凝縮体からの放射2015

    • 著者名/発表者名
      村上紀之,原田美穂,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多重短パルス照射による超放射BEC2014

    • 著者名/発表者名
      原田美穂、山﨑将大、奥岡真也、盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学(名古屋)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Scissors mode and quantized vortices generated in sodium Bose-Einstein condensates by a rapid modulation of the magnetic field2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yamazaki, M. Harada, and A. Morinaga
    • 学会等名
      The 24th International conference of Atomic Physics 2014
    • 発表場所
      米国ワシントン
    • 年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A continuous atom laser extracted from sodium condensates using two-photon Raman transition2014

    • 著者名/発表者名
      M. Murakami, S. Okuoka, and A. Morinaga
    • 学会等名
      The 24th International conference of Atomic Physics 2014
    • 発表場所
      米国ワシントン
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムボース凝縮体からの2光子誘導ラマン遷移を用いた原子波レーザーの抽出

    • 著者名/発表者名
      奥岡真也,村上紀之,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 位相コントラストイメージング法によるボース凝縮原子集団の非破壊測定

    • 著者名/発表者名
      原田美穂,奥岡真也,山崎将大,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2軸磁場操作によるナトリウムボース凝縮体の集団運動の観測

    • 著者名/発表者名
      山崎将大,原田美穂,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 誘導ラマン原子干渉計のフリンジ周期とスカラー・アハラノフ・ボーム位相

    • 著者名/発表者名
      村上紀之,中村圭佑,盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Sodium atom laser using stimulated Raman transition

    • 著者名/発表者名
      Shinya Okuoka et al.
    • 学会等名
      Fundamental Physics Using Atoms
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 2光子誘導ラマン遷移を用いたナトリウム原子波レーザーの生成と評価

    • 著者名/発表者名
      奥岡真也、村上紀之、盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学湘南校舎
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ナトリウムボース凝縮体からのマヨラナ遷移を用いた量子渦放出と観測

    • 著者名/発表者名
      山﨑将大、原田美穂、盛永篤郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学湘南校舎
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 応用物理学会誌2013

    • 著者名/発表者名
      盛永篤郎
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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