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2019 年度 研究成果報告書

電子EDM探索のための冷却分子の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17H02881
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

青木 貴稔  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)

研究分担者 梶田 雅稔  国立研究開発法人情報通信研究機構, グローバル推進部門, 嘱託 (50359030)
阿部 穣里  首都大学東京, 理学研究科, 助教 (60534485)
酒見 泰寛  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90251602)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード実験核物理 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理
研究成果の概要

レーザー冷却技術を用いて原子・分子で電子の電気双極子能率(EDM)を10-29 e cm まで測れば超対称性粒子の探索が可能である。そこで、我々は、強い内部電場0.8 GV/cm を持つLiSr 分子実験を提案した。本研究では、原子数増大のため、レーザー冷却のリポンプ遷移の原子構造の解明、高安定なレーザー光源の開発、堅牢で高安定な波長変換システムの開発に成功した。理論計算により、LiSr分子の有効電場の精密な計算に成功し、2.0 GV/cmへと改善された。

自由記述の分野

量子エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果は、第1には、レーザーシステムの高安定化である。レーザー冷却実験では、複数のレーザー光の周波数を、50億分の1以下のレベルで制御する必要がある。本研究では、波長497 nm(青緑色)のレーザー光は50億分の1以下、689 nm(赤色)のレーザー光は1兆分の1以下に制御することに成功した。また、理論計算により、LiSr分子を用いると電子EDMが、原子の場合と比べて2000倍以上に増幅されることを明らかにした。これらの技術と理論計算を融合させることで、今後、電子EDMの感度を向上させることができる。

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公開日: 2021-02-19  

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