ボース凝縮体の超高分解能分光によるナノスケールでの重力法則の検証

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23654086
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高橋 義朗 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40226907)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ボーズ凝縮 / 重力法則 / 高分解能分光 / ナノスケール / モット絶縁体

研究概要

ナノスケールでの重力法則の検証を目的として、イッテルビウム原子のボース凝縮体に対する高分解能な光会合分光を、複数の同位体の振動回転準位に適用し、合計で15の準位について、約500Hzの精度で束縛エネルギーを決定することに成功した。以上の、非常に高精度な実験結果について、いくつかの知られているモデルポテンシャルを用いて詳しい理論的な考察を行った結果、実験結果を全く説明できないことがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Unconditional quantumnoise suppression via measurement-based quantum feedback (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Inoue, S. Tanaka, R. Namiki, T. Sagawa, and Y. Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 110 ページ: 163602-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.110.163602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation ofa p-wave optical Feshbach resonance (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Yamazaki, S. Taie, S. Sugawa, K.Enomoto, and Y. Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: Vol.87, Issue.1 ページ: 010704-1(R)-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.87.010704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation oflong-lived van der Waals molecules in an optical lattice (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya Kato, Rekishu Yamazaki, KosukeShibata, Ryuta Yamamoto, Hirotaka Yamada,and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: Vol.86,Issue4 ページ: 043411-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.86.043411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spindependent collision of ultracoldmetastable atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Uetake, Ryo Murakami, John M. Doyle, and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: Vol.86,Issue3 ページ: 032712-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.86.032712
  • 査読あり
• [雑誌論文] An SU(6) Mott insulator of an atomic Fermi gas realized by large-spin Pomeranchuk cooling (2012)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Taie, Rekishu Yamazaki, SeijiSugawa & Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: Vol.8 ページ: 825-830
  • DOI: DOI:10.1038/nphys2430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Julienne, Controlled Production of Sub-Radiant States of a Diatomic Molecule in an Optical Lattice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Takasu, Yutaka Saito, Yoshiro Takahashi, Mateusz Borkowski, Roman Ciurylo, and Paul S
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 108(17) ページ: 173002-1-5
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.108.173002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical magnetic resonance imaging with an ultra-narrow optical transition (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kato, K. Shibata, R. Yamamoto, Y. Yoshikawa, and Y. Takahashi
  • 雑誌名: Appl. Phys. 巻: B 108 ページ: 31-38
  • DOI: DOI:10.1007/s00340-012-4893-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2011)
  • 著者名/発表者名: Mateusz Borkowski, Roman Ciurylo, Paul S.Julienne, Rekishu Yamazaki, Hideaki Hara,Katsunari Enomoto, Shintaro Taie, Seiji Sugawa, Yosuke Takasu, and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: A 84 ページ: 030702(R)-01-05
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.84.030702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bose-Einstein condensate in gases of rare atomic species (2011)
  • 著者名/発表者名: Seiji Sugawa, Rekishu Yamazaki, Shintaro Taie, and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: A 84 ページ: 011610-1-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevA.84.011610
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction and filling-induced quantum phases of dual Mott insulators of bosons and fermions (2011)
  • 著者名/発表者名: Seiji Sugawa, Kensuke Inaba, Shintaro Taie,Rekishu Yamazaki, Makoto Yamashita, and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Nature Physics 巻: 7 ページ: 642-648
  • DOI: DOI:10.1038/nphys2028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement schemes for the spin quadratures on an ensemble of atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Namiki, S.-I.-R. Tanaka, T. Takano, and Y.Takahashi
  • 雑誌名: Applied Physics B 巻: 105 ページ: 197-201
  • DOI: DOI:10.1007/s00340-011-4717-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Degenerate Mixtures of Alkali and Alkaline-Earth-Like Atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Hara, Yosuke Takasu, YoshifumiYamaoka, John M. Doyle, and YoshiroTakahashi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 106 ページ: 205304-1-4
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.106.205304
  • 査読あり
• [学会発表] 光格子を用いた凝縮系の量子シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋義朗
  • 学会等名: 第5回超高速時間分解光計測研究会,ホテルクラウンパレス浜松3階松の間
  • 発表場所: 浜松
  • 年月日: 2013-02-21
• [学会発表] Quantum simulationusing ultracold ytterbium atoms in anoptical lattice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: The 72nd OkazakiConference on "Ultimate Control ofCoherence"
  • 発表場所: Okazaki Conference Center,Okazaki, Japan
  • 年月日: 2013-01-08
• [学会発表] Ultracold Ytterbiumatoms in an optical lattice (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: Workshop on Orbital Physics in Cold Atom Systems, Institute of Physics
  • 発表場所: Chinese Academy ofScience, Beijing, China
  • 年月日: 2013-01-05
• [学会発表] ボース凝縮体の超高分解能光会合分光によるナノスケールでの重力補正項の検証 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋義朗
  • 学会等名: 中性子物理研究会
  • 発表場所: 名古屋大学東山キャンパス理学南館セミナー室(愛知)
  • 年月日: 2012-11-21
• [学会発表] 超低温原子気体の精密量子制御: 強相関量子多体系の量子シミュレーションと基礎物理学への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋義朗
  • 学会等名: 益川塾セミナー
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-07-14
• [学会発表] 冷却極性分子を用いた原子核起源EDM探索の可能性 (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: 立命館大学EDMworkshop
  • 発表場所: Kinugasa Campus, Ritsumeikan University(Kyoto)
  • 年月日: 2012-06-01
• [学会発表] Prospects fornuclear EDM search with ultracoldmolecules Workshop on eEDM with Molecules (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: 分子を用いた電子の双極子モーメント測定に関する研究会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス(東京)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] Ultracold YtterbiumAtoms in an Optical Lattice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: CUA seminar talk
  • 発表場所: MIT, Cambridge, MA, USA
  • 年月日: 2012-05-01
• [学会発表] QuantumSimulation using Ultracold Ytterbium in an Optical Lattice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: Yale UniversitySeminar
  • 発表場所: Yale University, New Heaven, USA
  • 年月日: 2012-04-30
• [学会発表] Quantum DegenerateMixtures of Alkali and Alakline-EarthLike Atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiro Takahashi
  • 学会等名: Research Frontiers inUltra-Cold Atoms and Molecules: Unequal Mass Mixtures and Dipolar Molecules,Session II-Ultra-cold Mixtures
  • 発表場所: Chair: Hanns-Christoph Naegerl, HARVARD- SMITHSONIAN CENTER, CAMBRIDGE, MA,USA
  • 年月日: 2012-04-23
• [学会発表] 超低温イッテルビウム原子:量子シミュレーションと精密測定への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋義朗
  • 学会等名: 理研セミナー
  • 発表場所: 理研(和光市)
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] High-ResolutionSpectroscopy of Ultracold Quantum Gas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: Workshop of Cold Antimatter and HighPrecision Physics
  • 発表場所: くにびきメッセ(島根)
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Few-body and Many-BodyProblems in an Optical Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋義朗
  • 学会等名: Todai/Riken Meeting on Cold Atoms and Nucleons
  • 発表場所: 理研(和光市)
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] Quantum Simulation UsingTwo-Electron Atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: Bose-EinsteinCondensation 2011 Frontiers in QuantumGases
  • 発表場所: Costa Brava(Spain)
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Quantum Gas with SU(N)Symmetry (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: ULT2011
  • 発表場所: Daejeon(Korea)
  • 年月日: 2011-08-21
• [学会発表] Quantum Simulation UsingTwo-Electron Atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: 26th InternationalConference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: Beijing(China)
  • 年月日: 2011-08-12
• [学会発表] Novel Quantum Phases ofYtterbium Atoms in an Optical Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: Gordon Research Conferences (AtomicPhysics)
  • 発表場所: West Dover, VT(USA)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] Realization of anenlarged spin Symmetry of femions in anatomic gas (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: 20th International Conference on Laser Spectroscopy ICOLS 2011
  • 発表場所: Aerzen(Germany)
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] SU(6) Fermi system in anoptical lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Takahashi
  • 学会等名: Quantum Magnetism inUltracold Atoms
  • 発表場所: Haifa(Israel)
  • 年月日: 2011-05-17
• [図書] World Scientific, Chapter1"Ultracold Ytterbium: Generation, ManyBody Physics,and Molecules" (2013)
  • 著者名/発表者名: Sugawa, Y. Takasu, K. Enomoto and Y. Takahashi
  • 総ページ数: 540(1-49)
  • 出版者: in AnnualReview of Cold Atoms and Molecules: Volume1.(edited by K. W. Madison, Y. Wang, AnaMaria Rey, and K. Bongs)
• [図書] アグネ技術センター,光格子を用いた量子シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 田家慎太郎, 素川靖司, 山崎歴舟, 高橋義朗
  • 総ページ数: 216(121-128)
  • 出版者: 固体物理〈動的光物性の新展開〉特集号, Vol.46, No.11
• [備考]
  • URL: http://yagura.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/index.html