強相関リュードベリ原子を用いた非平衡量子開放系の量子シミュレーション
使用强相关里德伯原子的非平衡量子开放系统的量子模拟
基本信息
- 批准号:21H01021
- 负责人:
- 金额:$ 11.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 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
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究課題では、冷却原子集団をリュードベリ励起および量子制御し、大規模な開放量子多体系の量子シミュレーションを行うことを目的としている。本年度は孤立量子系の多体スピンダイナミクスの研究を進めた。格子間隔532nmの3次元光格子中に生成したルビジウム(Rb)原子のモット絶縁体を、広帯域レーザーによってリュードベリ励起し、アト秒精度の時間領域ラムゼイ干渉によって、ピコ秒スケールの多体ダイナミクスを観測することに成功している。イジング模型を用いた理論解析を行い、新たに論文にまとめた(arXiv:2201.09590)。観測した多体スピンダイナミクスは平均場近似と半古典近似では全く説明できず、多体相関を適切に取り入れた移動平均クラスター展開、厳密解によって説明できることを明らかにした。次に、上記の多体スピンダイナミクスの研究を、等方的ファンデルワールス相互作用が働くリュードベリ状態へ拡張するために、広帯域パルスレーザー系の改良を行い、バンド幅をより広範囲に調整できるようにするとともに、アト秒精度の時間領域ラムゼー干渉の最大遅延時間を数ナノ秒まで拡張した。極低温Rbモット絶縁体を単一のリュードベリ状態へ選択的に励起し、明瞭なラムゼイ干渉稿を観測するとともに、平均場近似では全く説明ができない多体ダイナミクスを観測することに成功した。これらの成果は、広帯域レーザーを用いることで、隣接サイト間のリュードベリ・ブロッケードさえも回避でき、GHzオーダーの長距離相互作用が働く大規模な量子多体系が実現できたことを意味している。
This research topic で は, cooling atoms set 団 を リ ュ ー ド ベ リ wound up お よ び royal し quantum system, large-scale な open quantum system more の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン を line う こ と を purpose と し て い る. This year, the research on <s:1> isolated quantum system <s:1> many-body スピ, ダ, ナ, ナ, <s:1>, ス and を has advanced to めた. Grid interval of 532 - nm の 3 dimensional optical lattice に generated し た ル ビ ジ ウ ム (Rb) atomic の モ ッ ト never try を, hiroo 帯 domain レ ー ザ ー に よ っ て リ ュ ー ド ベ リ excitation し, ア precision の ト seconds field ラ ム ゼ イ dry involved に よ っ て, ピ コ seconds ス ケ ー ル の multi-body ダ イ ナ ミ ク ス を 観 measuring す る こ と に successful し て い る. The を ジ グ グ model を uses the た た theory to analyze the を line にまとめた and the new たに paper にまとめた (arXiv:2201.09590). 観 measuring し た multi-body ス ピ ン ダ イ ナ ミ ク ス は mean-field approximation と half classical で は く illustrate all で き ず, multi-body masato を appropriate に take り れ た moving average ク ラ ス タ ー expansion, 厳 solution に よ っ て illustrate で き る こ と を Ming ら か に し た. に, written の multi-body ス ピ ン ダ イ ナ ミ ク ス を の research, such as party フ ァ ン デ ル ワ ー ル ス interaction が 働 く リ ュ ー ド ベ リ state へ company, zhang す る た め に, hiroo 帯 domain パ ル ス レ ー ザ ー の improved line を い, バ ン ド picture を よ り hiroo van 囲 に adjustment で き る よ う に す る と と も に, ア precision の ト seconds field ラ ム ゼ ー dry involved の most A large 遅 delay interval を number ナノ seconds まで拡 pieces of 遅 た. Extremely low temperature Rb モ ッ ト never try body を 単 a の リ ュ ー ド ベ リ state へ sentaku に excitation up し, clear な ラ ム ゼ イ dry involved draft を 観 measuring す る と と も に, mean field approximation で は く illustrate all が で き な い multi-body ダ イ ナ ミ ク ス を 観 measuring す る こ と に successful し た. こ れ ら の results は, hiroo 帯 domain レ ー ザ ー を with い る こ と で, 隣 サ イ ト between の リ ュ ー ド ベ リ · ブ ロ ッ ケ ー ド さ え も avoid で き, GHz オ ー ダ ー の long-distance interaction が 働 く large-scale な quantum system more が be presently で き た こ と を mean し て い る.
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Wilson loop and Wilczek-Zee phase from a non-Abelian gauge field
- DOI:10.1038/s41534-021-00483-2
- 发表时间:2019-10
- 期刊:
- 影响因子:7.6
- 作者:S. Sugawa;F. Salces-Carcoba;Y. Yue;A. Putra;I. Spielman
- 通讯作者:S. Sugawa;F. Salces-Carcoba;Y. Yue;A. Putra;I. Spielman
アト秒精度の極低温・超高速量子シミュレータ
具有阿秒精度的低温和超快量子模拟器
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:素川靖司;富田隆文;Sylvain de Leseleuc;安藤太郎;武井宣幸;大森賢治
- 通讯作者:大森賢治
Multiple-camera defocus imaging of ultracold atomic gases
- DOI:10.1364/oe.422981
- 发表时间:2021-05-24
- 期刊:
- 影响因子:3.8
- 作者:Perry, A. R.;Sugawa, S.;Spielman, I. B.
- 通讯作者:Spielman, I. B.
光格子を用いたアト秒精度の極低温・超高速多体量子シミュレータの開発
使用光学晶格开发具有阿秒精度的低温和超快多体量子模拟器
- DOI:
- 发表时间:2021
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Tomita;S. Taguchi;T. Tsuji;素川 靖司
- 通讯作者:素川 靖司
Ultrafast many-body dynamics in an ultracold Rydberg-excited atomic Mott insulator
超冷里德伯激发原子莫特绝缘体中的超快多体动力学
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:V. Bharti;S. Sugawa;M. Mizoguchi;M. Kunimi;Y. Zhang;S. de Leseleuc;T. Tomita;T. Franz;M. Weidemueller;K. Ohmori
- 通讯作者:K. Ohmori
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素川 靖司其他文献
Geometric Wilczek-Zee phase from a non-abelian gauge field and its application
非阿贝尔规范场的几何Wilczek-Zee相及其应用
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Putra Andika;Salces-Carcoba F.;Yue Yuchen;Sugawa Seiji;Spielman I.B.;素川 靖司;Seiji Sugawa - 通讯作者:
Seiji Sugawa
Family-Vicsek Scaling of Surface-Roughness Dynamics in a One-Dimensional Bose-Hubbard Model
一维 Bose-Hubbard 模型中表面粗糙度动力学的 Family-Vicsek 标度
- DOI:
- 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
藤本和也;濱崎立資;川口由紀;奥山 倫;素川 靖司;Kazuya Fujimoto - 通讯作者:
Kazuya Fujimoto
冷却原子で探るトポロジカル不変量とモノポール
用冷原子探索拓扑不变量和单极子
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Schaefer Florian;Fukuhara Takeshi;Sugawa Seiji;Takasu Yosuke;Takahashi Yoshiro;素川 靖司 - 通讯作者:
素川 靖司
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強相関リュードベリ原子を用いた非平衡量子開放系の量子シミュレーション
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- 批准号:
23K20820 - 财政年份:2024
- 资助金额:
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
光格子中における中性フェルミ原子の高温超流動状態の研究
光学晶格中中性费米原子高温超流态研究
- 批准号:
08J00949 - 财政年份:2008
- 资助金额:
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相似海外基金
光を用いた非ガウス型連続量量子シミュレータの開発
利用光的非高斯连续量量子模拟器的开发
- 批准号:
24KJ0934 - 财政年份:2024
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量子シミュレータの実用化に向けた、高波長安定・長寿命・小型可視光光源
高波长稳定性、长寿命、紧凑型可见光源,适合量子模拟器的实用化
- 批准号:
22K20356 - 财政年份:2022
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Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
冷却イオンのフォノンを用いた量子シミュレータの研究
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- 批准号:
21J10054 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
大質量比を持つ三種混合冷却原子気体を用いた量子シミュレータの開発
大质量比三元混合冷却原子气体量子模拟器的研制
- 批准号:
21J20153 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
機能性高分子材料設計のためのミクロ~メソ・マルチスケール量子シミュレータの開発
用于功能高分子材料设计的微介观多尺度量子模拟器的开发
- 批准号:
20H00588 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
強相関量子シミュレータの開発と応用
强相关量子模拟器的开发与应用
- 批准号:
17K14148 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
光格子中の量子縮退混合系を用いたアンダーソン・ハバード量子シミュレータの実現
使用光晶格中的量子简并混合系统实现安德森-哈伯德量子模拟器
- 批准号:
13J00931 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
光格子中の冷却原子を用いた強相関量子シミュレータ
使用光学晶格中冷却原子的强相关量子模拟器
- 批准号:
08J08366 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
多電子ダイナミクスに対する量子シミュレータ開発
多电子动力学量子模拟器开发
- 批准号:
18036002 - 财政年份:2006
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas














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