3次元光格子によるp波分子の生成効率の向上

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18752
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性物理およびその関連分野
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 向山 敬 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70376490)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 極低温原子気体 / レーザー冷却 / 超流動 / 原子衝突 / 量子縮退 / 光格子

研究成果の概要

本研究では極低温フェルミ原子気体系においてp波超流動の実現を妨げている最も大きな要因であるp波フェッシュバッハ近傍での原子ロスについての定量的な評価を系統的に行った。様々なp波相互作用強度の領域において，３次元系と２次元系において詳細に調べ，ロスを説明する理論的表現についても考察を行った。それにより最もp波超流動の実現可能性が高いと期待される原子間相互作用最大の極限の領域での原子ロスの詳細な理解が得られた。今後原子ロスに打ち勝ってp波超流動を実現しようという本研究においては重要なステップであると言える。

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

冷却原子系でp波超流動が実現できれば，原子間相互作用がBCS領域からBEC領域まで自在に変化させることができ，p波超流動の未踏のパラメータ領域の物性が開拓できる可能性がある。しかしフェッシュバッハ共鳴を用いて原子のp波弾性衝突を増強させると，同時に非弾性衝突による原子ロスのレートも増大してしまい，その実現は未だなされていない。本研究ではこれまであまり詳細に議論されていないp波衝突による非弾性衝突特性を３次元系から低次元系に至るまで系統的に理解することで， p波フェルミ原子対をより高い位相空間密度で生成し超流動を実現するための手法を開発することを目的としている。