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数値計算によるゲージ理論の研究とその量子現象への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26400246
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

一瀬 郁夫  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20159841)

連携研究者 松居 哲生  近畿大学, 理工学部, 教授 (60257962)
笠松 健一  近畿大学, 理工学部, 准教授 (70413763)
榊原 和彦  奈良工業専門学校, 一般教科, 教授 (30270309)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードゲージ理論 / 量子シミュレーション / 量子多体現象 / 計算機実験 / 閉じ込め / ヒッグス機構 / 極低温原子系 / 強相関量子系 / 量子乱流 / トポロジカル励起 / ボーズ・ハバードモデル / 格子ゲージ理論 / 超固体
研究成果の概要

本研究の目的は主に計算機を用いた数値実験的研究手法によりゲージ理論の相構造と低エネルギー励起等を明らかし、関連する量子多体現象を解明することにある。特に近年発展が著しい極低温原子系や強相関多体系に焦点を当てている。その中で極低温原子系は物理的に興味がある種々の系やモデルを実際の原子系でシミュレートし、その動力学を解明する手法として注目を集めている。本研究においては、格子ゲージ理論に対して量子シミュレートする処方および実験的なセットアップを提唱し、期待される観測結果を‘古典’数値シミュレーションにより求めた。また人工磁場の導入により可能となったHaldaneモデル等の研究も行った。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Bosonic analogs of ftactional quantum Hall state in the vicinity of Mott states2017

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, K.Shimizu, I.Ichinose
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 95 号: 1 ページ: 013607-013607

    • DOI

      10.1103/physreva.95.013609

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase diagrams of the extended Bose-Hubbard model in one dimension by Monte-Carlo simultion with the help of a stochastic-series expansion2017

    • 著者名/発表者名
      K.Kawaki, Y.Kuno, I.Ichinose
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 95

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum simulation of (1+1)-dimensional U(1) gauge-Higgs model on a lattice by cold Bose gases2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuno, S.Sakane, K.Kasamatsu, I.Ichinose, T.Matsui
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 95

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase diagram of dipolar hard-core bosons on a honeycomb lattice2016

    • 著者名/発表者名
      T.Nakafuji, T.Ito, Y.Nagamori, I.Ichinose
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 94 号: 2 ページ: 023613-023613

    • DOI

      10.1103/physreva.94.023613

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Atomic quantum simulation of a three-dimensional U(1) gauge-Higgs model2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kuno, S. Sakane, K. Kasamatsu, I. Ichinose, T. Matsui
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 95 号: 6 ページ: 063641-063641

    • DOI

      10.1103/physreva.94.063641

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Real-time dynamics and proposal for feasible experiments of lattice gauge-Higgs model simulated by cold atoms2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, K.Kasamatsu, Y.Takahashi, I.Ichinose, T.Matsui
    • 雑誌名

      New J. Phys

      巻: 17 号: 6 ページ: 063005-063005

    • DOI

      10.1088/1367-2630/17/6/063005

    • NAID

      120005841422

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase diagram of the Bose-Hubbard model and the Haldane-Bose-Hubbard model with complex hopping amplitudes2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, T.Takafuji, I.Ichinose
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 92 号: 6 ページ: 063630-063630

    • DOI

      10.1103/physreva.92.063630

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lattice gauge theory for condensed matter physics: ferromagnetic superconductivity as its example2014

    • 著者名/発表者名
      I.Ichinose, T.Matsui
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters B

      巻: 22 号: 22 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1142/s0217984914300129

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Superfluidity and solid order in a two-component Bose gas with dipolar intercations in an optical lattice2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, K.Suzuki, I.Ichinose
    • 雑誌名

      Phys.Rev.A

      巻: 90 号: 6 ページ: 063620-063620

    • DOI

      10.1103/physreva.90.063620

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Random-field-induced order in a bosonic t-J model2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, T.Mori, I.Ichinose
    • 雑誌名

      New J. Physics

      巻: 16 号: 8 ページ: 083030-083030

    • DOI

      10.1088/1367-2630/16/8/083030

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superfluid, Supersolid, and Checkerboard Solid in Two-Component Bosons in an Optical Lattice: Study by Means of Gross-Pitaevskii Theory and Monte-Carlo Simulations2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Kuno, K.Suzuki, I.Ichinose
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 83 号: 7 ページ: 074501-074501

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.074501

    • NAID

      40020124521

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ボーズ・ハバードモデルにおけるCluster Gutzwiller 近似法の応用2017

    • 著者名/発表者名
      清水啓太、久野義人、平野貴弘、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2次元格子微小磁場下Bose凝縮体における熱ノイズに起因する量子渦とコルモゴルフ則2017

    • 著者名/発表者名
      加藤良祐、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Slave-fermion 表示を用いたt-Jモデルの局在・非局在転移の研究:2次元および3次元モデルの比較2017

    • 著者名/発表者名
      高石哲弥、榊原和彦、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1次元光格子中Bose系におけるトポロジカルモット相の研究2017

    • 著者名/発表者名
      久野義人、清水啓太、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 冷却原子系に構築されるU(1)gauge-Higgs モデルが持つSchwinger mechanism と閉じ込め電束の実時間発展2016

    • 著者名/発表者名
      久野義人、坂根真矢、河木啓真、笠松健一、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chern-Simons 理論から見る人工磁場中におけるBose-Hubbard モデルの分数量子ホール状態と粒子ー磁束結合状態2016

    • 著者名/発表者名
      清水啓太、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Honeycomb 光格子中におけるBose 粒子系の研究I2016

    • 著者名/発表者名
      長森裕也、中藤敬、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Honeycomb 光格子中におけるBose 粒子系の研究II2016

    • 著者名/発表者名
      中藤敬、久野義人、長森裕也、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 3次元拡張ボーズハバードモデルとU(1)格子ゲージーヒッグス理論2016

    • 著者名/発表者名
      久野義人、坂根真矢、笠松健一、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Stochastic series expansion 法を用いたquantum Monte-Carlo シミュレーションによる1次元 spin-XXZ モデルと拡張Bose-Hubbard モデルの研究2016

    • 著者名/発表者名
      河木啓真、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 1D 拡張Bose-Hubbard モデルの格子ゲージ理論による解釈2016

    • 著者名/発表者名
      久野義人、河木啓真、笠松健一、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Honeycomb 光格子中におけるhard-core Bose Haldane-Hubbard model の研究2016

    • 著者名/発表者名
      中藤敬、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温原子系を用いたU(1) gauge-Higgs model の研究2015

    • 著者名/発表者名
      久野義人、笠松健一、高橋義朗、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子上人工磁場下におけるBose-Hubbard model2015

    • 著者名/発表者名
      中藤敬、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Honeycomb 光格子上のHaldane-Bose-Hubbard model の研究2015

    • 著者名/発表者名
      久野義人、中藤敬、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温原子系による格子ゲージ理論の量子シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      久野義人、笠松健一、坂根真矢、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子上dipole相互作用する2成分Bose系の相構造2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木啓太、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷却原子を用いた格子ゲージ理論の量子シミュレーション:U(1)gauge-Higgs model における閉じ込め相、Higgs相のダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      久野義人、笠松健一、高橋義朗、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状の異なる2つのポテンシャルにトラップされた極低温原子系のGinzburg-Landau理論による研究2014

    • 著者名/発表者名
      稲生隼人、水野守、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子上の2成分Bose系におけるランダムラビ振動による新しい秩序I:系のグローバルな相構造とNeel wall励起2014

    • 著者名/発表者名
      森崇将、久野義人、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子上の2成分Bose系におけるランダムラビ振動による新しい秩序II:レプリカ平均場理論とvortex confinement2014

    • 著者名/発表者名
      久野義人、森崇将、一瀬郁夫
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷却原子を用いた量子シミュレーション:U(1)gauge-Higgs model のGross-Pitaevslii方程式による研究2014

    • 著者名/発表者名
      久野義人、笠松健一、一瀬郁夫、松居哲生
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 一瀬郁夫研究室

    • URL

      http://t-phys.web.nitech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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