• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

非一様系におけるゼロモード量子揺らぎの定式化と冷却原子系及び原子核への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05488
研究機関早稲田大学

研究代表者

山中 由也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10174757)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード場の量子論 / 自発的対称性の破れ / ゼロモード / アルファクラスター模型 / 冷却原子系 / 非平衡過程 / 開放系 / Dicke模型
研究実績の概要

平成30年度における主な研究成果は、有限サイズ非一様系での自発的対称性の破れに関する理論研究で得られた。
先ず原子核のアルフ粒子凝縮系の研究で、以前発表したHoyle状態を含む3個のアルファ粒子の12Cに対する研究を発展させて、アルファ粒子4個から13個でできた16Oから52Feまでの原子核を対象に研究を行った。我々の理論に特徴的なゼロモード由来の離散的準位を含むエネルギースペクトルとガンマ崩壊幅を計算で求めた。従来の原子核理論の計算ではアルファ粒子数増加に伴い著しく計算が複雑になるのに対して、我々の方法では計算の複雑さは粒子数に依らないため計算可能であった。成果は学術雑誌論文として発表した(Phys.Rev.C98, 044303)。また、16Oについてはさらに詳細な研究を行い、実験で確認されているエネルギー準位が我々の理論計算で説明されることを示した(国際会議 State of the Art in Nuclear Cluster Physics, (Texas, USA)と日本物理学会で発表)。
もう一つの研究は、光学共振器に入った有限個原子の冷却子系の実験での超放射相への相転移が観測されたことに関するものである。この相転移は、無限個の熱力学的極限で論ぜられる静的性質として相転移とは異なる視点から説明されなければならない。我々は有限自由度を有する開放系の動力学の観点から、上述の実験系を環境と相互作用するDicke模型で記述し、量子マスター方程式を導出し、解析した。有限自由度系では定常状態としてではなく、緩和過程で長寿命状態として超放射相構造が現れること、それには散逸の存在が本質的であることを明らかにした。成果は学術論文に発表した(Phys.Lett.A382, 3333; J.Phys.Soc.Jpn. 88, 024401)。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Dynamical properties of the finite-size Dicke model coupled to a thermal reservoir2019

    • 著者名/発表者名
      R. Imai and Y. Yamanaka
    • 雑誌名

      . Phys. Soc. Jpn.

      巻: 88 ページ: 024401 (7p)

    • DOI

      10.7566/JPSJ.88.024401

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of symmetry breaking states in finite-size Dicke model with photon leakage2018

    • 著者名/発表者名
      R. Imai and Y. Yamanaka
    • 雑誌名

      Phys. Lett. A

      巻: 382 ページ: 3333-3338

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2018.09.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bose--Einstein condensation of alpha clusters and new soft mode in 12C-52Fe 4N nuclei in field theoretical superfluid cluster model2018

    • 著者名/発表者名
      R. Katsuragi, Y. Kazama, J. Takahashi, Y. Nakamura, Y. Yamanaka, and S. Ohkubo
    • 雑誌名

      Phys. Rev. C

      巻: 98 ページ: 044303 (18 p)

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.98.044303

    • 査読あり
  • [学会発表] 6O のαクラスター構造状態に対するBose-Einstein 凝縮描像に基づいた場の量子論を用いた解析2019

    • 著者名/発表者名
      高橋 淳一,山中 由也,大久保 茂男
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
  • [学会発表] トラップされた2成分Bose-Einstein凝縮体におけるゼロモード間相互作用の解析2019

    • 著者名/発表者名
      早木 悠斗,高橋 淳一,山中 由也
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
  • [学会発表] 位相変換対称性が破れた系に対する4x4行列形式の非平衡thermo field dynamics2019

    • 著者名/発表者名
      中村 祐介,今井 良輔,山中 由也
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
  • [学会発表] Pair condensation theory for systems of trapped cold fermionic atoms2018

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi and Y. Yamanaka
    • 学会等名
      26th International Conference on Atomic Physics (Barcelona, Spain)
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum master equation in paired degenerate subspace of finite-size dissipative Dicke model2018

    • 著者名/発表者名
      R. Imai and Y. Yamanaka
    • 学会等名
      26th International Conference on Atomic Physics (Barcelona, Spain)
    • 国際学会
  • [学会発表] Formulation of quantum field theory for driven-dissipative Bose-Einstein condensation2018

    • 著者名/発表者名
      T. Oyama, R.Imai, and Y. Yamanaka
    • 学会等名
      26th International Conference on Atomic Physics (Barcelona, Spain)
    • 国際学会
  • [学会発表] New description to soft modes in N-alpha cluster states as Bose-Einstein condensation based on quantum field theory with zero mode excitation2018

    • 著者名/発表者名
      J. Takahashi, R. Katsuragi, Y. Kazama, Y. Nakamura, Y. Yamanaka, S. Ohkubo
    • 学会等名
      State of the Art in Nuclear Cluster Physics, (Texas, USA)
    • 国際学会
  • [学会発表] 位相変換対称性が破れた系に対する4x4行列形式の非平衡thermo field dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      山中 由也, 中村 祐介, 今井 良輔, 大山 京尋
    • 学会等名
      基研研究会・iTHEMS研究会「非平衡系の物理学-階層性と普遍性-」
  • [学会発表] 少数原子-光相互作用系の散逸過程2018

    • 著者名/発表者名
      今井 良輔,山中 由也
    • 学会等名
      第8回 QUATUO 研究会
  • [学会発表] ゼロモード由来の量子揺らぎがBose-Einstein凝縮系に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 淳一,山中 由也
    • 学会等名
      第8回 QUATUO 研究会
  • [学会発表] 光子散逸を考慮した有限サイズ Dicke ハミルトニアンに現れる縮退部分空間とマルコフ性2018

    • 著者名/発表者名
      今井 良輔,山中 由也
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 非一様冷却フェルミ原子系における対凝縮理論の定式2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 淳一,山中 由也
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
  • [学会発表] 散逸Dicke模型における緩和現象とspin-boson模型に対する量子マスター方程式との関係2018

    • 著者名/発表者名
      今井 良輔,山中 由也
    • 学会等名
      理研シンポジウム・iTHEMS研究会 「熱場の量子論とその応用」
  • [学会発表] 冷却フェルミ原子系における対凝縮と有限サイズ効果2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 淳一,山中 由也
    • 学会等名
      理研シンポジウム・iTHEMS研究会 「熱場の量子論とその応用」

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi