有限時空系の場の量子論と量子系のダイナミクス

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13135221
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 大場 一郎 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10063695)
• 研究分担者: 中村 博樹 早稲田大学, 理工学部, 助手 (40350483) ; 山中 由也 早稲田大学, 理工学部, 講師 ; 中里 弘道 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00180266) ; 森田 健司 早稲田大学, 理工学部, 助手 (50339719) ; 湯浅 一哉 早稲田大学, 理工学部, 助手 (90339721)
• キーワード: 素粒子論 / 量子力学基礎論 / Bose-Einstein凝縮 / 量子Zeno効果 / 量子コヒーレンス / 重イオン衝突 / HBT効果 / 散逸系カオス

研究概要

本研究課題は,より現実的設定に即した有限時空領域での場の理論の構築を目指すものであるが,様々な具体的局面での考察を通じてこの課題に取り組んでいる.本年度の研究成果は,以下の通りである.
1)Bose-Einstein凝縮系に対して,実験では空間並進対称性が破れていることを考慮し,適切な基底状態の特定と非凝縮相である励起状態を取り扱うための場の理論的手法の開発を試みるとともに,この系におけるGoldstoneモードの重要性を明らかにした.論文投稿中.
2)Bose-Einstein凝縮系の集団励起運動の実験を理論的に分析し,Goldstoneモードの効果を明らかにした.
3)量子系の一部に(量子Zeno効果の場合のようにして)観測を繰り返すと,残りの系が(混合状態から)純粋状態に導かれる事実を発見し,その機構を明らかにするとともに,量子コヒーレンスを回復する手法としての効率を最適化するための条件を明確にした.論文として発表済み.
4)オーストリアで計画中の中性子スピンを用いた量子Zeno効果検証実験を念頭に,現実には避けられない測定精度の不完全さが量子Zeno効果に及ぼす影響を明らかにした.論文投稿中.
5)重イオン衝突におけるハドロンの多重発生に注目し,多粒子相関と粒子源の構造との関係を定式化,実験との比較を行った.また,同様の定式化を用いて多重発生度分布も求めた.論文として発表済み.
6)RHICの重イオン衝突実験によって有限時空間に生成されたハドロン物質のサイズをHBT効果で評価した.論文として発表済み.
7)散逸系カオスを確率状態拡散法に基づいて量子化,量子-古典対応を議論するとともに,量子散逸系カオスにおける半古典近似の開発を試みた.

研究成果

• [文献書誌] G.Kimura, K.Yuasa, K.Imafuku: "Bifurcation Phenomenon in Spin Relaxation"Physical Review Letters. 89;14. 140403(4) (2002)
• [文献書誌] T.Hirano, K.Morita, S.Muroya, C.Nonaka: "Hydrodynamical Analysis of Hadronic Spectra in the 130 GeV/nucleon AU + Au Collisions"Physical Review C. 65;6. 061902(R)(5) (2002)
• [文献書誌] H.Nakamura, R.Seki: "Negative Binomial Multiplicity Distribution and Interferometry Based on a Generating Functional Method"Physical Review C. 66;2. 024902(10) (2002)
• [文献書誌] H.Nakamura, R.Seki: "Coherent and Chaotic Generation of Pions from Relativistic Heavy-Ion Collisions"Physical Review C. 66;2. 027901(4) (2002)
• [文献書誌] K.Morita, S.Muroya, C.Nonaka, T.Hirano: "Comparison of Space-Time Evolutions of Hot, Dense Matter in sqrt(s_-{NN})=17 and 130 GeV Relativistic Heavy Ion Collisions..."Physical Review C. 66;5. 054904(10) (2002)
• [文献書誌] K.Yuasa, A.Shimoi, I.Ohba, C.Oshima: "Modified Fowler-Nordheim Field Emission Formulae from a Nonplanar Emitter Model"Surface Science. 520;1-2. 18-28 (2002)
• [文献書誌] I.Ohba: "Some Stochastic Aspects of Ouantization"Pramana-Journal of Physics. 59;2. 397-404 (2002)
• [文献書誌] K.Hara, I.Ohba: "Tunneling Time Distribution by Means of Nelson's Quantum Mechanics and Wave-Particle Duality"Pramana-Journal of Physics. 59;2. 405-408 (2002)
• [文献書誌] Y.Ota, I.Ohba: "The Crossover from Classical to Quantum Behavior in Duffing Oscillator Based on Quantum State Diffusion"Pramana-Journal of Physics. 59;2. 409-412 (2002)
• [文献書誌] I.Kudo, I.Ohba: "Derivation of Relativistic Wave Equation from the Poisson Process"Pramana-Journal of Physics. 59;2. 413-416 (2002)
• [文献書誌] H.Nakazato, T.Takazawa, K.Yuasa: "Purification through Zeno-Like Measurements"Physical Review Letters. 90;6. 060401(4) (2003)
• [文献書誌] K.Hara, I.Ohba: "Tunneling Time Distribution by Means of Nelson's Quantum Mechanics and Wave-Particle Duality"Physical Review A. (to be published). (2003)
• [文献書誌] H.Nakazato: "To Decay or Not to Decay? Temporal Behavior of a Quantum System"Proceedings of Japan-Italy Joint Forum Waseda Symposium. (to be published). (2003)
• [文献書誌] T.Hirano, K.Morita, S.Muroya, C.Nonaka: "Analysis of One-and Two-Particle Spectra at RHIC Based on a Hydrodynamical Model"Pramana-Journal of Physics. (to be published). (2003)