2017 Fiscal Year Annual Research Report
冷却原子を用いた非平衡孤立量子系の制御と前期熱化の研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Synergy of Fluctuation and Structure:Foundation of Universal Laws in Nonequilibrium Systems |
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| Project/Area Number |
16H00801
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高須 洋介 京都大学, 理学研究科, 助教 (50456844)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 量子シミュレーション / 冷却原子 / ボースハバード模型 / 量子多体系 / 非平衡統計力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ボース凝縮した光格子中イッテルビウム174Yb原子に対して、原子が局在した状態からホッピングを急に可能にしたのちの応答を実験的に探索した。この系は、ボースハバードモデルに相当する。本研究では、光格子の原子に対して、光格子のポテンシャルを急にさげ
ることで、局在した状態から原子が様々に移りまわれるように変化させた。観測量は、飛行時間法を用いた吸収イメージ法による光格子擬運動量分布の測定、および1S0-3P2遷移を用いた高分解能分光などによる原子相関である。観測されたこれらの量の時間発展から
、熱平衡化の過程や、平衡値を実験的に算出した。また、この擬運動量分布、および原子数相関の期待値から、ボースハバードモデルにおけるハミルトニアンの各項のアンサンブル期待値も計算できた。原子のホッピング時間程度での運動エネルギー・相互作用エネル
ギーの再分配を観測することができた、この和はほぼ一定であった。これは、光格子ポテンシャルを下げた後の時間発展において、運動量項と相互作用項の和がエネルギー保存則を満たしていることを示している。また、同時に我々の考えた、飛行時間法を用いた吸収
イメージ法による光格子擬運動量分布の測定、および1S0-3P2遷移を用いた高分解能分光などによる原子相関による方法が正しい観測方法であることも示している。加えて、近距離の非局所的相関の値を測定することに成功した。その測定の結果、原子相関は距離に依存して弾道的に広がっていくことを観測した。特に、1次元系だけでなく、世界に先駆けて2次元でも観測することに成功した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
Phys. Rev. A 96, 023602の論文は、Editor's suggestionに選出されました。
Phys. Rev. A 96, 063405の論文は、Editor's suggestionに選出されました。
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