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光格子時間変調による極低温原子波束の動的制御と精密計測

研究課題

研究課題/領域番号 26400416
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 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関電気通信大学

研究代表者

渡辺 信一  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (60210902)

研究分担者 中川 賢一  電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 教授 (90217670)
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード極低温原子波束 / photoconductivity / ホールダイナミクス / フェルミ原子系 / リドベルグ原子 / 量子シミュレーション / 量子多体系 / 量子もつれ / 光格子とトラップ場
研究成果の概要

理論研究では、放物型トラッブ中のポテンシャル最小値近傍に捕獲された冷却原子が、光格子の振幅変調の影響下で如何に振る舞うかを調べた。ハンブルグ大学で実施された実験との詳しい比較をして、実験におけるホール状態の減衰は、数値計算よりも急速に起こることが分かった。完全に孤立した格子システムでは、ホールダイナミクスが、非常に長いコヒーレンス時間を有することを見出した。
実験研究では、マイクロ光トラップアレー中のレーザー冷却Rb原子を用いて量子多体系の量子シミュレーションを実現することを目指した。最大4個の原子間で量子もつれ状態を作る事ができ、量子スピン系のシミュレーションを実現する見通しが立った。

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

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Dynamics of fermions in an amplitude-modulated lattice2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotake Yamakoshi, Shinichi Watanabe, Shun Ohgoda, and Alexander P. Itin
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.93.063637

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly uniform holographic microtrap arrays for single atom trapping using a feedback optimization of in-trap fluorescence measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Tamura,Tomoyuki Unakami, Jun He, Yoko Miyamoto, and Ken’ichi Nakagawa
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 8 ページ: 8132-8141

    • DOI

      10.1364/oe.24.008132

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hyperspherical calculations of ultralow-energy collisions in Coulomb three-body systems2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhou, S. Watanabe, O. I. Tolstikhin, and T. Morishita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 92 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.92.032713

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wave-packet dynamics of noninteracting ultracold bosons in an amplitude-modulated parabolic optical lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Tomotake Yamakoshi and Shinichi Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreva.91.052323

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 光誘起衝突を用いた光マイクロトラップ中への単 一原子ローディングの高効率化2016

    • 著者名/発表者名
      山口祐介、田村光、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 (石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単一原子アレー中のリドベ ルグブロッケード観測II2016

    • 著者名/発表者名
      田村光、山口祐介、海上智行、竹村直貴、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学 (石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Exact and semiclassical fermion dynamics in amplitude modulated lattices2016

    • 著者名/発表者名
      Tomotake Yamakoshi, Shinichi Watanabe, Shun Ogoda, Alexander P. Itin
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Atomic Physics (ICAP2016)
    • 発表場所
      COEX, Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2色光格子によるスピン偏極フェルミ原子の操作2016

    • 著者名/発表者名
      高山雄基、山越智健、大古田駿、渡辺信一
    • 学会等名
      第13回AMO討論会
    • 発表場所
      理化学研究所 (埼玉県和光市)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 単一原子アレー中のリドベルグブロッ ケード観測2016

    • 著者名/発表者名
      田村光、海上智行、竹村直貴、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] トランスファー共振器を用いたリドベ ルグ励起光源の周波数安定化2016

    • 著者名/発表者名
      海上智行、田村光、竹村直貴、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子および調和トラップ中での偏極フェルミ原子気体におけるホールダイナミクス2016

    • 著者名/発表者名
      山越智健,大古田駿、Alexander itin、渡辺信一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光マイクロトラップアレーへの単一原 子ローディング2016

    • 著者名/発表者名
      田村光、海上智行、竹村直貴、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷却リドベルグ87Rb原子集団を用いた非 線形量子光学効果2016

    • 著者名/発表者名
      千葉学、竹村直貴、田村光、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 87Rb原子のリドベルグ状態励起用 480nm高出力周波数安定化レーザーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      竹村直貴、田村光、金井大輔、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子および調和トラップ中での冷却ボーズ原子励起波束の生成と安定性2015

    • 著者名/発表者名
      山越智健,渡辺信一
    • 学会等名
      日本物理学 第70回会年次大会 概要集第2分冊21pAG-10
    • 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] 光格子の振幅変調による極低温フェルミ原子ガスにおけるホールダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      大古田駿,山越智健,渡辺信一
    • 学会等名
      日本物理学 第70回会年次大会 概要集第2分冊21aAG-7
    • 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] 光マイクロトラップアレーによる単一原子トラップの実現2015

    • 著者名/発表者名
      田村光、Jun He、海上智行、宮本洋子、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会 2014/9/9
    • 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] 空間光位相変調器を用いた光マイクロトラップアレーの実現2015

    • 著者名/発表者名
      海上智行、田村光、宮本洋子、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会 2015/3/23
    • 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] 光誘起衝突を用いた光マイクロトラップ中の原子数制御2015

    • 著者名/発表者名
      田村光、海上智行、中川賢一
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会 2015/3/23
    • 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] Non-interacting ultracold atoms in amplitude modulated parabolic optical lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Watanabe
    • 学会等名
      International Scientific Spring 2015
    • 発表場所
      NCP, Islamabad, Pakistan
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Interference substructure in photoelectron spectrum of one-electron negative ion in the stabilization regime2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Watanabe
    • 学会等名
      International Scientific Spring 2015
    • 発表場所
      NCP, Islamabad, Pakistan
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Manipulating ultra cold atoms towards the development of quantum technologies2014

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Nakagawa
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Photonics and Applications
    • 発表場所
      Da Nang city, Vietnam
    • 年月日
      2014-08-12 – 2014-08-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics of ultracold atoms in amplitude-modulated parabolic lattices2014

    • 著者名/発表者名
      Tomotake Yamakoshi, Shun Ohgoda, Shinichi Watanabe, Alexander Itin
    • 学会等名
      THE 24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ATOMIC PHYSICS (ICAP)
    • 発表場所
      Washington, D.C.
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光格子および調和トラップ中の冷却原子気体のダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      山越智健,Alexander Itin,渡辺信一
    • 学会等名
      第11回AMO討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 電気通信大学 渡辺信一 (原子・分子・光) 研究室

    • URL

      http://power1.pc.uec.ac.jp/~shin/Group-WEB/index.html#request

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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