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人工的に作られた磁場(ゲージ場)下における冷却原子気体で実現する量子相 および非平衡ダイナミクスを弱相関および強相関の両方の視点から理論的に研究をおこなった。スピン軌道相互作用をもつ2成分ボース凝縮体に存在する量子渦が示す運動を理論的に調べ、スピン軌道相互作用の強さの違いで実現する凝縮相において非自明な渦の運動が生じることを予言した。また、冷却原子を用いた格子ゲージ理論、特にゲージヒッグス模型の量子シミュレーションに関して、1次元、2次元、3次元の光格子系で実装の提案と実現する相構造、観測される非平衡ダイナミクスを実験的実現性を重視して包括的に調べ上げた。
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