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2014 年度 実績報告書

sub-eV弱結合中性ボゾン探索へ向けた原子起因四光波混合の定量化

公募研究

研究領域先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学~真空と時空への新たな挑戦
研究課題/領域番号 26104709
研究機関広島大学

研究代表者

本間 謙輔  広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40304399)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード真空内四光波混合 / アクシオン / 暗黒物質 / 暗黒エネルギー
研究実績の概要

京都大学化学研究所内の連携研究者が運用するレーザー施設にて、原子起因の四光波混合過程を定量化する準備を進めた。並行して、統計的に有意にスカラー場が観測されなかった広島で行われたパイロット探索の結果に基づき、未知スカラー場と光子の質量ー結合関係において本探索手法により棄却できる領域を算出した。弱いレーザー場によるパイロット探索ながら、世界初の探索結果を査読付き論文として出版することに成功した。加えて、特に欧州で勃興している近未来のレーザーの高強度化計画を踏まえて、この手法に基づく未知のsub-eV弱結合共鳴場探索の展望を論文化した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

原子起因の四光波混合の定量化は小型の真空容器を用いて比較的残余ガス圧力の高い状態下で成功した。その結果、より高いレーザー強度環境下における原子起因の背景光に対する見積りが可能となった。しかし、レーザーのさらなる高強度化に備えて必要とされる到達真空度を達成するための大型の真空容器デザインを決定するのに相当な時間を要し、結果的に真空容器部品全体の年度内納品が間に合わなくなった。

今後の研究の推進方策

27年度6月までに真空容器全体の納品が完了するため、納品終了後直ちにレーザーを高強度化した状態でより低圧力化での原子起因四光波混合過程の定量化を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

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 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] The first search for sub-eV scalar fields via four-wave mixing at a quasi-parallel laser collider2014

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Homma, Takashi Hasebe, Kazuki Kume
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 083C01 ページ: 1-25

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu087

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Perspective to search for sub-eV neutral boson resonances with stimulated laser colliders2014

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 雑誌名

      The European Physical Journal Special Topics

      巻: 223 ページ: 1131-1137

    • DOI

      10.1140/epjst/e2014-02164-4

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Extreme Light Infrastructure (ELI-NP)の物理2015

    • 著者名/発表者名
      本間謙輔
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-24
  • [学会発表] 四光波混合を用いた低質量・弱結合場の探索結果2015

    • 著者名/発表者名
      長谷部孝、本間謙輔、松浦佳代、大谷一人、中宮義英、橋田昌樹、井上俊介、阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-21
  • [学会発表] HPLS TDR32015

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 学会等名
      ELI-NP Science Program and Instruments: Technical Design Reports
    • 発表場所
      Bucharest-Magurele, Romania
    • 年月日
      2015-02-18 – 2015-02-18
    • 招待講演
  • [学会発表] A strategy of searching for dark fields via resonances coupling to two photons with high-intensity laser facilities2014

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 学会等名
      IZEST ELI-NP Conference "Extreme Light's New Horizons"
    • 発表場所
      Embassy of Romania, Paris, France
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Optics in the Vacuum2014

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 学会等名
      3rd International Conference on New Frontiers in Physics
    • 発表場所
      Crete, Greece
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Toward laboratory search for sub-eV netural bosons via resonances by stimulated photon-photon collider2014

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 学会等名
      23rd ANNUAL INTERNATIONAL LASER PHYSICS WORKSHOP
    • 発表場所
      Sofia, Bulgaria
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-16
    • 招待講演
  • [学会発表] TDR3: Combined Laser-Gamma experiments2014

    • 著者名/発表者名
      K. Homma
    • 学会等名
      ELI-NP TDRs at Midway-High Power Laser System
    • 発表場所
      Bucharest-Magurele, Romania
    • 年月日
      2014-04-02 – 2014-04-02
    • 招待講演
  • [備考] IZEST

    • URL

      http://www.izest.polytechnique.edu/jsp/accueil.jsp?LANGUE=1

  • [備考] Extreme Light Infrastructure Nuclear Physics

    • URL

      http://www.eli-np.ro

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公開日: 2016-06-01  

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