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2019 年度 実績報告書

複雑な秩序変数を持つ量子凝縮体におけるトポロジカル励起

研究課題

研究課題/領域番号 17K05554
研究機関近畿大学

研究代表者

中原 幹夫  近畿大学, 理工学総合研究所, 研究員 (90189019)

研究分担者 高木 丈夫  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (00206723)
笠松 健一  近畿大学, 理工学部, 准教授 (70413763)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードBEC / 超流動3He / アナログ重力理論 / 人工ブラックホール / ユニタリーt-デザイン / 光格子 / カイラルドメインウォール
研究実績の概要

中原は超流動を用いて音響的なブラックホールの構成とアナログMinkowski時空の研究を行った.従来アナログ重力は平坦な時空上で研究されたが,我々は相対論的なGross-Pitaevskii方程式とYang-Mills場を用いて,曲がった時空上におけるアナログ重力を研究した.出現する音響的計量は,曲がった時空の計量と,アナログ計量のHadamard積で与えられることを示した.この方法により,2+1次元のMinkowski時空が3+1次元の反de Sitter時空から得られることを示した.また,中原はユニタリーt-デザインの研究を行い,ある条件の下で,U(d)の(t+1)-デザインは,U(d)のユニタリーt-群から得られることを示し,それを用いてU(3)のユニタリー2-群であるSL(3,2)からU(3)の3-デザインを,U(4)のユニタリー3-群であるSp(4,3)からU(4)のユニタリー4-デザインを求めた. また,この結果の物理への応用を求めた.
笠松はラビ結合した2成分BECのドメインウォールを解析し、ウォールがスネーク不安定性により、断片に分裂することの解釈を与えた。光格子上にランダム分布した長距離相互作用をもつハードコアボソンの非平衡緩和過程を研究し、相互作用が増加するにつれて、動的局在状態が実現することを明らかにした。Lee-Huang-Yang補正項をもつ2成分BECにおいて、量子補正項が強くなるにつれ、一様な状態から複数の量子液滴を動的に生成することを明らかにした。
高木は3He-A相のカイラルドメイン構造で,スピン流が発生し,壁の両側では磁化が発生し,既存の理論では保存則が敗れることから,磁化の自発的な減衰機構としてLeggett-Takagi緩和機構の適用を試みた.カイラルドメインにおいて生成消滅を観測したところ,対消滅が可能なものと不可能なものを見出した.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Shanghai University/Shanghai Jiao Tong University/Chinese Academy of Sciences(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Shanghai University/Shanghai Jiao Tong University/Chinese Academy of Sciences
  • [国際共同研究] Hanyang University/Institute for Basic Science(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Hanyang University/Institute for Basic Science
  • [国際共同研究] Leibniz University Hannover(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Leibniz University Hannover
  • [雑誌論文] Disorderless Quasi-localization of Polar Gases in One-Dimensional Lattices2020

    • 著者名/発表者名
      Li W.、Dhar A.、Deng X.、Kasamatsu K.、Barbiero L.、Santos L.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 ページ: 010404~010404

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.010404

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulational Instability, Inter-Component Asymmetry, and Formation of Quantum Droplets in One-Dimensional Binary Bose Gases2020

    • 著者名/発表者名
      Mithun Thudiyangal、Maluckov Aleksandra、Kasamatsu Kenichi、Malomed Boris A.、Khare Avinash
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 12 ページ: 174~174

    • DOI

      10.3390/sym12010174

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Acoustic black holes in curved spacetime and the emergence of analogue Minkowski spacetime2019

    • 著者名/発表者名
      Ge Xian-Hui、Nakahara Mikio、Sin Sang-Jin、Tian Yu、Wu Shao-Feng
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 ページ: 104047~104047

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.99.104047

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the explicit constructions of certain unitary t-designs2019

    • 著者名/発表者名
      Bannai Eiichi、Nakahara Mikio、Zhao Da、Zhu Yan
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 52 ページ: 495301~495301

    • DOI

      https://doi.org/10.1088/1751-8121/ab5009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transverse instability and disintegration of a domain wall of a relative phase in coherently coupled two-component Bose-Einstein condensates2019

    • 著者名/発表者名
      Ihara Kousuke、Kasamatsu Kenichi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 100 ページ: 013630~013630

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevA.100.013630

    • 査読あり
  • [学会発表] F=2 BECにおける3次元skyrmion2020

    • 著者名/発表者名
      中原幹夫
    • 学会等名
      Bose-Einstein凝縮体における数学的側面
    • 招待講演
  • [学会発表] 対向流をもつ相分離した2成分ボース凝縮体における界面の非線形ダイナミクス2020

    • 著者名/発表者名
      小久保治哉, 笠松健一, 竹内宏光
    • 学会等名
      日本物理学会 第75回年次大会
  • [学会発表] Majorana Representation of Complex Vectors and Some of Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Shanghai Jiao Tong University Combinatorics Seminar
    • 招待講演
  • [学会発表] Quench Dynamics From Mott Insulator to Superfluid in the Bose-Hubbard Model: Application of the Inhomogeneous Kibble-Zurek Mechanism2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Machida, K. Kasamatsu
    • 学会等名
      28th Annual International Laser Physics Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-Classical Dynamics of a Dark Soliton in a One-Dimensional Lattice Bose Gas2019

    • 著者名/発表者名
      Y Ozaki, K Nagao, I Danshita, K Kasamatsu
    • 学会等名
      28th Annual International Laser Physics Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Transverse Instability and Disintegration of Domain Wall of Relative Phase in Coherently Coupled Two-Component Bose-Einstein Condensates2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ihara, K. Kasamatsu
    • 学会等名
      28th Annual International Laser Physics Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] 超流動-Mott絶縁体転移における非一様Kibble-Zurek理論の適応2019

    • 著者名/発表者名
      町田佳央, 笠松健一
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会

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公開日: 2021-01-27  

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