2018 年度研究成果報告書

分子解離における量子もつれ原子ペア生成ともつれの破れ

研究課題

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研究課題/領域番号	15K05381
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	物理化学
研究機関	東京工業大学
研究代表者	河内宣之東京工業大学, 理学院, 教授 (50161873)
研究期間 (年度)	2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード	もつれ / 角度相関 / 二電子励起状態
研究成果の概要	本研究代表者は、二原子分子の解離により、もつれ原子ペアが生成する可能性を理論的に指摘した。その研究によると、もつれの起源は、もつれ原子ペア状態が保有する対称性にある。したがって、この理論の実験的検証は、きわめて重要な課題である。本研究代表者の理論に依れば、その検証は、原子ペアが放出する光子ペアの角度相関測定により可能である。本研究課題では、水素分子(H2, D2,及びHD)の光解離によるLyman-α光子ペアの角度相関関数を測定し、その解析から2p原子ペア状態を同定した。その結果、2p原子ペアは、1重項状態と3重項状態が重なった、もつれ状態にあることが判明した。
自由記述の分野	反応物理化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	もつれは、量子力学の根本であり、昨今では、量子計算の資源として盛んに研究が行なわれている。もつれた粒子系を作るためには、高度な制御技術を使用しなければならないと信じられてきた。しかしながら、本研究代表者は、二原子分子が解離すると、それが本来有している対称性のために、もつれた原子ペアが自発的に生成することを理論的に示した。本研究では、水素分子の光解離において、もつれた2p原子ペアが、自発的に生成することを、Lyman-α光子ペアの角度相関測定により実証した。