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本研究の最終目標は、深くフェルミ縮退したスピン自由度を持つフェルミ同位体イッテルビウム(Yb)-リチウム(Li)混合原子系において、原子間相互作用を連続的に変化させることで、その混合系の物性を実験的に研究することであり、その量子混合系の作成および原子間相互作用の制御の研究が研究の大きな柱になっている。平成23年度までに、ボソン・フェルミ混合量子縮退系の実現を目指して、同時光双極子力トラップおよび量子縮退実現のための蒸発冷却の改良を行うことで、Li原子をYb原子による蒸発冷却で共同的に冷却することにより、フェルミオンである6Liとボソンである174Ybの混合系を用いて、BEC-フェルミ縮退混合系の生成にも成功していた。平成24年度では、原子数の増大を目指して最適化を行うとともに、YbLiの相互作用制御の手法として、基底状態Liと準安定状態Yb原子間のフェシュバッハ共鳴法を用いることを提案し、３次元光格子中での準安定Yb原子生成を確認した。また、光格子の実験系を構築した。これまでの光学系をすべて取り除き、新たに再構築するという困難な作業であったが、その結果、1064nmの波長を用いた３次元光格子にLiYb混合原子団を導入し、質量が重く光格子の影響を受けやすいYb原子を用いて、光格子の影響を観測することに成功した。以上の結果は、世界で初めての成果であり、その意義はとても高い。さらに、３次元光格子中のYb原子を用いて準安定状態の２原子分子の生成にも成功した。３次元光格子中で制御された形での生成は世界で初めての成果であり、この意義はとても高いと考えている。これらの成果を各種学術会議、学術誌等での発表を行った。
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