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2019年度は、開発したリュードベリ原子を用いた量子シミュレーションの短いコヒーレンス時間を改善するため、リュードベリ状態への励起用レーザーの改良を行った。リュードベリ状態への励起方法として、中間準位からの自然放出の影響を低減するため、新たに波長420nmと1013nmのレーザーで励起する方式を採用し、この二つの波長の外部共振器型半導体レーザーを開発した。波長420nmのレーザーはRb原子の5S-6Pの吸収線を周波数基準として用いてその周波数安定化を行い、トランスファー共振器を用いて波長1013nmのレーザーの周波数を安定化する方法を開発した。この2台のレーザーをガラスセル中の室温のRb原子を用いて二光子吸収遷移によるリュードベリ状態への励起を電磁誘導透明(EIT)を観測することより確認した。これらのレーザー開発の研究成果は国内学会において論文発表を行った。また開発した量子シミュレーターを用いて今までに行った量子スピン系の量子シミュレーションの実験結果を理論的に解析を行った。原子の残留ドップラー効果の影響や励起状態からの緩和の影響を考慮した理論モデルを基に数値計算を行うことにより、実験で得られたシミュレーション結果を良く再現することができ、これより開発した量子シミュレーターのコヒーレンス時間を制限している原因を明らかにすることができた。この研究成果は論文としてまとめ、学術雑誌にて出版された。
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