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2021 年度 実施状況報告書

Quantum vortex dynamics in exotic superfluid systems

研究課題

研究課題/領域番号 20K14376
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

エドモンズ マシュー  慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問研究員 (00865230)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワードultracold atoms / BEC / vortices / gauge fields
研究実績の概要

I have explored the effect of using two-dimensional matter-wave vortices to confine an ensemble of bosonic quantum impurities. This is modeled theoretically using a mass-imbalanced homogeneous two-component Gross-Pitaevskii equation where each component has independent atom numbers and equal atomic masses. By changing the mass imbalance of our system I have found that the shape of the vortices is deformed even at modest imbalances, leading to barrel-shaped vortices..The energy of impurity carrying vortex pairs is computed, revealing a mass-dependent energy splitting. I have then computed the excited states of the impurity, which I in turn use to construct “covalent bonds” for vortex pairs. This work opens a route to simulating synthetic chemical reactions with superfluid systems.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

I made a progress rather smoothly since I published two papers on this project.

今後の研究の推進方策

I will study vortices of the second component inside a large vortex of the first component in two-component Bose-Einstein condensates.

次年度使用額が生じた理由

Due to Corona virus pandemic.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Synthetic superfluid chemistry with vortex-trapped quantum impurities2021

    • 著者名/発表者名
      Edmonds Matthew、Eto Minoru、Nitta Muneto
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 ページ: 023085-1, 16

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.3.023085

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Few- to many-vortex states of density-angular-momentum?coupled Bose-Einstein condensates2021

    • 著者名/発表者名
      Edmonds Matthew
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 104 ページ: 043310-1,

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.104.043310

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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