Laminar-turbulent transition of superfluid in a random environment

随机环境中超流体的层流-湍流转变

基本信息

  • 批准号:
    19J00525
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.08万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2019-04-25 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究課題の目的は、環境に由来するランダムネスや散逸が非平衡条件下で量子系の構造やダイナミクスにどのような影響を与えるのかを明らかにすることにある。本年度の研究成果は以下の3つのトピックにまとめられる。ランダムな環境は一般に系の持つ内在的な秩序を破壊する傾向を持つ。本研究ではランダムなポテンシャル中を流れる超流動ボース気体の秩序構造を調べた。その結果、ランダムポテンシャルと流れとの協同が平衡状態における熱的なゆらぎと同等の効果を生み出し、空間二次元以下で超流動秩序を破壊することが明らかとなった。このことは、非平衡条件下のランダム系に対しても平衡統計力学の枠組みが近似的に有効である可能性を示唆している。環境との相互作用に起因する散逸は一般に量子的な重ね合わせ状態を破壊する傾向を持つ。開放量子系が定常状態へと緩和する時間スケールが如何なるファクターによって決まるのかを明らかにすることは重要な課題である。本研究では、一部の励起モードが系の境界付近に指数関数的に局在する「リュウビリアン表皮効果」が起こった際に、最も遅い緩和の時間スケールが励起スペクトルのみならず、励起モードの局在長や系のサイズにも依存することを示し、それらを結びつける一般的な関係式を導いた。環境と相互作用する開放量子系のダイナミクスは、ハミルトニアンによって駆動されるコヒーレントな時間発展と、散逸に由来するインコヒーレントな時間発展とのバランスによって決まる。量子コヒーレンスが支配的な緩和過程から古典的な確率遷移が支配的な緩和過程への転移は「コヒーレント・インコヒーレント転移」と呼ばれている。本研究では、開放量子多体系におけるコヒーレント・インコヒーレント転移が、励起モードが一様に広がった散乱状態から局在化した束縛状態への変化として特徴付けられることを明らかにした。
The purpose of this research topic の は, environmental に origin す る ラ ン ダ ム ネ ス や dissipative が で quantum system under the condition of non equilibrium の tectonic や ダ イ ナ ミ ク ス に ど の よ う な influence を and え る の か を Ming ら か に す る こ と に あ る. The <s:1> research achievements of this year are as follows: トピッ 3 トピッ トピッ にまとめられる. The ラ ダムな ダムな environment ダムな is generally に in a <s:1> holding を internal な order を breaking 壊する tendency を holding を. This study で は ラ ン ダ ム な ポ テ ン シ ャ ル を flow in れ る super flow ボ ー ス 気 body の order tectonic を adjustable べ た. そ の results, ラ ン ダ ム ポ テ ン シ ャ ル と flow れ と の synergy が equilibrium に お け る hot な ゆ ら ぎ と equal の unseen fruit を み し, raw space secondary yuan で super flow order を broken 壊 す る こ と が Ming ら か と な っ た. こ の こ と は and non-equilibrium conditions の ラ ン ダ ム department に し seaborne て も equilibrium statistical mechanics の 枠 group み が approximate に have sharper で あ を る possibility in stopping し て い る. Cause environmental と の interaction に す る dissipative は に general quantum な heavy ね close わ せ state を broken 壊 す る tendency を つ. Open quantum system が steady state へ と ease す る time ス ケ ー ル が how な る フ ァ ク タ ー に よ っ て definitely ま る の か を Ming ら か に す る こ と は important topic な で あ る. This study で は, a の wound up モ ー ド が is の state the number of paying nearly に index masato に bureau in す る "リ ュ ウ ビ リ ア ン epidermis unseen" こ since が っ た interstate に, most も 遅 い ease の time ス ケ ー ル が wound up ス ペ ク ト ル の み な ら ず, excitation モ ー ド の bureau in long や の サ イ ズ に も dependent す る こ と を し, そ れ ら を "び つ け る な generally The relation formula を leads を た. Interaction environment と す る open quantum system の ダ イ ナ ミ ク ス は, ハ ミ ル ト ニ ア ン に よ っ て 駆 dynamic さ れ る コ ヒ ー レ ン ト な time 発 exhibition と, dissipative に origin す る イ ン コ ヒ ー レ ン ト な time 発 exhibition と の バ ラ ン ス に よ っ て definitely ま る. Quantum コ ヒ ー レ ン ス が な detente process dominated か ら classic な な detente process of migration of probabilistic が dominate へ の planning move は "コ ヒ ー レ ン ト · イ ン コ ヒ ー レ ン ト planning shift" と shout ば れ て い る. This study で は, open quantum system more に お け る コ ヒ ー レ ン ト · イ ン コ ヒ ー レ ン ト planning move が, excitation モ ー ド が a others に hiroo が っ た scattered state か ら bureau in turn し た bound state へ の variations change と し て 徴 pay especially け ら れ る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
開放量子系のインコヒーレント・コヒーレント転移とリュウビリアン固有モードにおける束縛・非束縛転移
开放量子系统中的非相干/相干跃迁以及利比利安本征模中的束缚/非束缚跃迁
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;伊藤 遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Taiki Haga and Masahito Ueda;芳賀大樹;芳賀大樹
  • 通讯作者:
    芳賀大樹
開放量子系のリュウビリアン固有モードにおける束縛・非束縛転移に由来するコヒーレント・インコヒーレント転移
相干/非相干跃迁源自开放量子系统的洛伊比利本征模中的束缚/非束缚跃迁
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;伊藤 遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Taiki Haga and Masahito Ueda;芳賀大樹
  • 通讯作者:
    芳賀大樹
Effective temperature of a superfluid flowing in a random potential
随机势下流动的超流体的有效温度
  • DOI:
    10.1103/physrevresearch.2.043316
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4.2
  • 作者:
    伊藤遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;伊藤 遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Taiki Haga and Masahito Ueda
  • 通讯作者:
    Taiki Haga and Masahito Ueda
Anomalous phase fluctuations in a superfluid flowing in a random potential
以随机势流动的超流体中的反常相位波动
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    伊藤遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;伊藤 遼;伊藤 遼;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Ryo Ito;伊藤 遼;Ryo Ito;Taiki Haga and Masahito Ueda;芳賀大樹;芳賀大樹;Taiki Haga
  • 通讯作者:
    Taiki Haga
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  • 通讯作者:
    神野 伊策
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  • 通讯作者:
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