权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Kinetic theory of subrecoil-laser-cooled gases based on infinite ergodic theory

基于无限遍历理论的亚反冲激光冷却气体动力学理论

基本信息

批准号：
21K03392
负责人：
秋元琢磨
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

レーザーを用いた冷却では、フォトンの吸収・放出により、原子の運動量をランダムに変化させる。実験的には、Velocity Selective Coherent Population Trapping により、運動量に応じてフォトンの吸収・放出を変化させ、低温の原子はフォトンとエネルギーのやり取りを行わないようにすることができる。したがって、冷却過程は、運動量空間上で不均一なジャンプ率を導入したランダムウォークで記述される。このランダムウォークモデルは運動量ゼロに向かう力がないにもかかわらず、運動量は分布としてゼロに向かっていく。このような分布関数や統計量が時々刻々と変化する非定常な過程では、従来の定常性を仮定した確率論によるアプローチができないため、その理論的取り扱いが困難になっている。これまで、何故、そして、どのように運動量がゼロになるか直感的には理解されているが、冷却された気体の運動論は明らかになっていない。本研究の目的は、レーザー冷却により冷却された原子(気体)の運動論を構築する事である。本年度は、レーザー冷却の１粒子のモデルとして、三つの確率モデルのエルゴード特性を研究し、運動量空間上のプロパゲーターが無限測度へ近づいていくことを示し、エネルギーの時間平均がモデルパラメータに応じて、様々な分布へ収束することを解析的に示すことができた。これらの成果は、以下の論文で出版された。T. Akimoto, E. Barkai, and G. Radons, “Infinite ergodic theory for three heterogeneous stochastic models with application to subrecoil laser cooling,” Phys. Rev. E 105, 064126 (2022).

In the middle of the cooling process, the absorption and emission of atoms and the amount of atomic motion are changed. Velocity Selective Coherent Population Trapping, Motion Volume, Absorption and Emission, Low Temperature Atomic Energy, and Removal The cooling process is described in terms of the spatial heterogeneity of the amount of motion. The movement quantity is distributed in the opposite direction. The probability theory of non-stationary processes is difficult to obtain. This is why, why, The purpose of this study is to construct a kinetic theory of cooling atoms. This year, we will study the characteristics of particle motion, the accuracy of particle motion, the spatial distribution of particle motion, the time average of particle motion, and the distribution of particle motion. The following papers were published. T. Akimoto, E. Barkai, and G. Radons, “Infinite ergodic theory for three heterogeneous stochastic models with application to subrecoil laser cooling,” Phys. Rev. E 105, 064126 (2022).