FFLO超流動の直接観測と第一原理計算による探索

直接观察 FFLO 超流体并使用第一性原理计算进行搜索

• 批准号: 22H01158
• 负责人: 堀越 宗一
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01158/
• 关键词: 冷却原子実験; 量子シミュレーション; フェルミ粒子系; 負符号問題; 量子多体系; 冷却原子理論; 超流動

本研究は極低温6Li原子気体を光トラップ内に閉じ込めFFLO相に関する検証研究を進めている。本年度はフェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体を実現するため、6Li原子のp波フェッシュバッハ共鳴の非弾性散乱の性質を用い、特定のスピン状態の原子のみをトラップから任意の量を減らす実験手法を確立した。これによりフェルミ温度の0.1倍程度の低温状態のスピンインバランスフェルミ粒子系をトラップ中に実現した。このフェルミ粒子系を2次元トラップに閉じ込めるため、532nmの光源を導入し、レーザー周波数の安定度や干渉性を確認し、アコーディオントラップの開発を進めた。また、散乱長が発散しているユニタリー極限において、フェルミ面における離散化された量子状態の影響が状態方程式に大きな影響を与えている事を示唆する非常に興味深い実験結果が得られた。上記の内容は日本物理学会で報告した。理論班では、冷却原子気体と高密度物質に共通して重要なクロスオーバー現象の理論研究を推進した。3成分フェルミ原子気体の束縛3体分子からクーパートリプル(超伝導体中のクーパーペアの3体版)へのクロスオーバーを記述するダイアグラム展開法の理論を元に、密度誘起ハドロンクォーククロスオーバーの微視的機構を議論した。本研究内容は学術雑誌Symmetryで公開されている。上記はフェルミオン由来の符号問題が現れる系における新奇な多体現象の一例としてFFLO相のようなエキゾチックな超流動状態との関連も期待される内容である。また、フェルミ面のズレが大きいs波相互作用する2成分フェルミ気体において媒質誘起p波超流動の発現が議論されているのに対し、s波とp波の相互作用が共存するような場合のペアリングおよびトリプリングの競合についても理論的に調べ学術雑誌Physical Review Bに学術論文としてまとめ報告した。

这项研究是通过将低温6LI原子气体限制在光trap中，对FFLO阶段进行验证研究。在今年，为了实现两种组分的费米气体，与费米表面的较大偏差具有S波相互作用，我们建立了一种实验方法，该方法使用P-Wave Feschbach 6Li原子的P-Wave Feschbach共振的非弹性散射特性来减少来自陷阱的特定旋转状态中任何数量的原子。这允许在低温状态的0.1倍费米温度的低温状态下捕获旋转感染的Fermia颗粒系统。为了将该费米亚粒子系统捕获到二维陷阱中，引入了532nm的光源来确认激光频率的稳定性和相干性，并开发了手风琴陷阱。此外，已经获得了非常有趣的实验结果，这些结果表明，离散量子状态对费米表面的影响对散射长度不同的单一极限的状态方程有重大影响。以上报道了日本物理学会。理论团队促进了对跨界现象的理论研究，这与冷却的原子气体和高密度材料很重要。根据图表的扩展理论，讨论了密度诱导的强子夸克交叉的显微镜机制，该理论描述了从三组分Fermi原子气体结合的三体分子到Cooper Riple（超导体中的三种库珀对）的交叉。这项研究发表在《学术期刊对称性》中。上述也有望与异国情调的超流体状态（例如FFLO阶段）有关，作为一种新型多体现象的一个例子，在该系统中出现了代码问题，其中出现了代码问题。此外，虽然已经讨论了两种组成部分的费米气体中中型诱导的P波超氟，与S-Wave相互作用与大型费米表面进行了讨论，但在S-Wave和P-Wave的物理论文中，并在学术期刊综合B. B. cosecity Journal copercissistect，以及B. B. B. B. B. B. Prichecems之间的相互作用的情况下，我们还研究了配对与三倍的竞争。

项目成果

3体共鳴近傍の3成分フェルミ原子気体における3体束縛分子からクーパートリプルへのクロスオーバー

接近三体共振的三组分费米原子气体中从三体结合分子到库珀三元组的交叉

• 发表时间: 2022
• 作者: 田島裕之;筒井翔一朗;土居孝寛;飯田圭
• 通讯作者: 飯田圭

Three-body crossover in fermionic systems across the hierarchical structure

费米子系统中跨层次结构的三体交叉

• 发表时间: 2023
• 作者: 田島裕之;筒井翔一朗;土居孝寛;飯田圭
• 通讯作者: 飯田圭

Density-Induced Hadron?Quark Crossover via the Formation of Cooper Triples

通过形成库珀三元组的密度诱导强子夸克交叉

• DOI: 10.3390/sym15020333
• 发表时间: 2023
• 期刊: Symmetry
• 作者: Tajima Hiroyuki;Tsutsui Shoichiro;Doi Takahiro M.;Iida Kei
• 通讯作者: Iida Kei

Non-Hermitian topological Fermi superfluid near the p-wave unitary limit

p 波酉极限附近的非厄米拓扑费米超流体

• DOI: 10.1103/physreva.107.033331
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: Hiroyuki Tajima;Yuta Sekino;Daisuke Inotani;Akira Dohi;Shigehiro Nagataki;and Tomoya Hayata
• 通讯作者: and Tomoya Hayata