| 研究課題/領域番号 |
15340134
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高橋 義朗 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (40226907)
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| 研究分担者 |
熊倉 光孝 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30324601)
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| キーワード | レーザー冷却 / ボース凝縮 / 光トラップ / Yb原子 / 蒸発冷却 / フェルミ縮退 / 量子統計 / 共同冷却 |
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| 研究概要 |
イッテルビウム(Yb)原子は時間反転対称性やパリティといった基本的対称性の破れの研究から、光周波数標準への応用など、基礎から応用まで大変興味をもたれている。これまでに超高密度光トラップ、ボソン・フェルミオン混合系の協同冷却効果の観測、光結合による超低温Yb分子生成、などに成功している。本年度の業績としては以下のようなものである。まず、174Yb原子に対しては、以上の成果をさらに発展させて、様々な改良をおこなって光トラップ中の蒸発冷却を最適化することにより、位相空間密度を増大させることに成功し、174Yb原子のボース凝縮体を安定に生成することに成功した。原子数も約10倍の50000にまで増大させることに成功した。
また、176Yb原子については、174Yb原子との共同蒸発冷却を行うことにより位相空間密度にして1を越えるまでにいたることができた。
フェルミオンの同位体についても量子縮退をほぼ実現することに成功した。フェルミオンの同位体では量子統計性から弾性散乱が抑制されるため効率的な蒸発冷却が期待できない。それを克服するために、フェルミ粒子にボース粒子を混合しその間の弾性衝突によりフェルミ粒子を冷却する方法(協同蒸発冷却)および、スピンの異なるフェルミ粒子間の衝突を利用した蒸発冷却法のどちらに対しても効率的に冷却することができた。171Yb原子に対しては、174Yb原子との共同冷却により、また173Yb原子に対しては、6成分の異なるスピン間の衝突による蒸発冷却により、それぞれフェルミ温度以下までの冷却を実現した。
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