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本研究は、ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)を光で精密に操作する原子光学の研究を行い、ボース凝縮体の応用の可能性に資することを目的とする。そのため、申請者らがこれまで開発してきた多原子数ナトリウムBEC発生装置を安定に再現性良く動作できるように改良し、これを用いて、再現性良く繰り返し発生させたBECに、申請者らがこれまで研究してきた以下の3つの光操作を精密に行うことで、原子レーザー発振、超放射原子干渉計、集団運動・量子渦発生について研究する。平成27年度は、最終年度として、これまでの研究結果について考察と補足を行い、研究の総括を行った。
①原子レーザーの研究：2方向、2周波ラマン光の照射により放出されるBECの状態や条件を明確にし、その放出メカニズムを解明した。これは、原子レーザーの超時間発振に役立つと期待される。（論文を投稿、現在審査中である。）オーストラリアに出張し、原子レーザー研究の第一人者、ボース凝縮原子の干渉の研究者達を訪問し、現状を視察・議論した。
②超放射原子干渉計の研究：2パルス照射下での速度ゼロの原子集団を実験的に干渉させる条件について検討した。また、観測の手法として、位相コントラストイメージングについての結果を考察した。
③集団運動の研究：ボース凝縮体に渦を発生させる手法として幾何学的位相（ベリー位相）の書き込み法があるが、磁場回転におけるベリー位相について研究し論文にまとめ発表を行った。一方、m=0状態で得られた渦度1の渦の発生についての報告はこれまでになく、その発生メカニズムについて理論研究者と議論しシミュレーション法を検討した。現在シミュレーション中であり、BECの超流動性についての重要な情報が得られると期待できる。その成果は今後論文にまとめ報告する予定である。
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