Nonequilibrium quantum cluster expansion and its application to ultracold atoms

昨年度に提案した、冷却原子気体において交流スピン伝導率（光学スピン伝導率）の測定手法をさらに拡張した。第一に、スピン軌道相互作用やラビ結合が存在するようなスピン非保存系に対しても、光学スピン伝導率を測定できることを明らかにした。また、強い外場によ非平衡状態に駆動されている系の場合も、測定方法を拡張できることを解明した。また、光学スピン伝導率のさらなる理論研究も行い、冷却原子気体のプローブとしての光学スピン伝導率の有用性を明らかにした。まず、１次元p波フェルミ超流動体を解析した。この系は、相互作用の強さを変えることでトポロジカル相転移を起こす。光学スピン伝導率は、相転移点において存在するギャップレス励起に敏感であることを明かした。また、朝永・ラッティンジャー液体(TLL)の光学スピン伝導率も解析した。この系では、低周波数領域で光学スピン伝導率がべき的に振る舞い、そのべきはスピンのTLLパラメータのみで決まることが明らかとなった。TLLパラメータは1次元系の低エネルギーでの振る舞いを決める非常に重要なパラメータであるが、従来の冷却原子気体における実験ではスピンのTLLパラメータを決定することは容易ではない。そのため、1次元冷却原子系を調べる上で、光学スピン伝導率の測定は非常に有用である。

昨年度に提案した、冷却原子気体において交流スピン伝導率（光学スピン伝導率）の測定手法をさらに拡張した。第一に、スピン軌道相互作用やラビ結合が存在するようなスピン非保存系に対しても、光学スピン伝導率を測定できることを明らかにした。また、強い外場によ非平衡状態に駆動されている系の場合も、測定方法を拡張できることを解明した。また、光学スピン伝導率のさらなる理論研究も行い、冷却原子気体のプローブとしての光学スピン伝導率の有用性を明らかにした。まず、１次元p波フェルミ超流動体を解析した。この系は、相互作用の強さを変えることでトポロジカル相転移を起こす。光学スピン伝導率は、相転移点において存在するギャップレス励起に敏感であることを明かした。また、朝永・ラッティンジャー液体(TLL)の光学スピン伝導率も解析した。この系では、低周波数領域で光学スピン伝導率がべき的に振る舞い、そのべきはスピンのTLLパラメータのみで決まることが明らかとなった。TLLパラメータは1次元系の低エネルギーでの振る舞いを決める非常に重要なパラメータであるが、従来の冷却原子気体における実験ではスピンのTLLパラメータを決定することは容易ではない。そのため、1次元冷却原子系を調べる上で、光学スピン伝導率の測定は非常に有用である。