光格子重元素を用いた量子多体系における弱い相互作用の研究

利用光晶格重元素研究量子多体系统中的弱相互作用

• 批准号: 22K18273
• 负责人: 酒見 泰寛
• 金额: $ 16.56万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18273/
• 关键词: パリティ対称性の破れ; アナポールモーメント; 光格子

量子多体系における弱い相互作用の伝搬機構を探り、原子核のようなマクロな系でのパリ ティ対称性破れの発現を実証する。特に、原子核におけるパリティ非保存効果が質量数の2/3乗に比例して増幅されることに着目し、原子量最大のアルカリ原子・フランシウム(Fr)を用いて、量子多体系における中性カレント(Zボゾンの伝搬)の高感度検出の技術を確立する。本研究では、光格子にトラップされたFrにレーザー光を照射し、弱い相互作用により誘起されるエネルギーシフトの効果を量子増幅する顕微鏡を開発する。本年度は、２種類のFrの同位体の高強度線源を開発した。210Frは、理研・AVFサイクロトロンからの重イオンビームによる核融合反応を用いて生成する構造とし、金標的中で生成されたFrを加熱することで、熱拡散により標的表面に移動させ、熱脱離する際に表面電離によりイオン化させる表面電離イオン源の高度化を進めた。サイクロトロンからの一次ビーム輸送方法を最適化し、ビームによる加熱と赤外線ヒーターによる標的加熱を組み合わせ、放射温度計で標的表面温度を測定することで、安定した高強度Fr生成・引き出しを実現した。また、221Frは、その親核である225Acからのα崩壊により供給する構造とし、generatorである225Acの高強度線源の開発を行った。日本アイソトープ協会から購入した225Acを硝酸で溶かし、電着法で白金基盤上の高純度のAc線源を制作する技術に見通しをたてた。電着効率は、70%を超えており、ホットラボ中でレーザー冷却・トラップが可能な221Fr収量を確保できる見込みである。これらの２種類のFr同位体の高強度線源の技術を確立し、並行して、レーザー冷却に必要な光源整備も完了した。

Quantum system more に お け る weak い interaction の 伝 move institutions り を and nucleus の よ う な マ ク ロ な department で の パ リ テ ィ said sex break れ seaborne の 発 を now be card す る. に, nucleus に お け る パ リ テ ィ not save working fruit が mass number の two-thirds 乗 に proportion し て rights of さ れ る こ と に the largest の し, atomic weight ア ル カ リ atoms, フ ラ ン シ ウ ム (Fr) を い て, quantum system に お け る neutral カ レ ン ト (Z ボ ゾ ン の 伝 move) の Gao Gan degrees 検 を の technique to establish す る. This study で は, light grid に ト ラ ッ プ さ れ た Fr に レ ー ザ ー を sunlight し interaction, weak い に よ り induced さ れ る エ ネ ル ギ ー シ フ ト の unseen fruit を quantum rights of す る 顕 micromirror を open 発 す る. This year, を and two types of <s:1> Fr <s:1> allosomal <e:1> high-intensity line sources を developed た. 210 Fr は, riken AVF サ イ ク ロ ト ロ ン か ら の heavy イ オ ン ビ ー ム に よ る against nuclear fusion 応 を with い て generated す る tectonic と し, gold mark generated で さ れ た Fr を heating す る こ と で, hot company に よ り underlying surface に mobile さ せ, heat from す る interstate に surface ionization に よ り イ オ ン change さ せ る surface ionization イ オ ン source の height Transform を into めた. サ イ ク ロ ト ロ ン か ら の a ビ ー ム conveying method optimal を し, ビ ー ム に よ る heating と red outside ヒ ー タ ー に よ る mark heating を group み わ せ, radiation thermometer で determination of target surface temperature を す る こ と で, stable し た high strength Fr generated, lead き out し を be presently し た. ま た, 221 fr は, そ の nucleophilic で あ る 225 ac か ら の alpha collapse 壊 に よ り supply す る tectonic と し, the generator で あ る 225 ac の high-strength line open source の 発 を line っ た. Association of Japan ア イ ソ ト ー プ か ら buy し た 225 Ac を で nitrate solution か し, the method で Bai Jinji tray の の Ac line source with high purity を making す る technology に see tong し を た て た. Electricity the unseen は, 70% を super え て お り, ホ ッ ト ラ ボ in で レ ー ザ ー cooling, ト ラ ッ プ が amount な 221 fr 収 を ensure で き る see 込 み で あ る. こ れ ら の 2 kinds の Fr の with a body of high strength line source の し を established technology, parallel し て, レ ー ザ ー cooling に な light necessary servicing も finished し た.

项目成果

Development of Neutralization Apparatus and Francium Source for the Francium Electric Dipole Moment Search

钫电偶极矩搜索中和装置及钫源的研制

• DOI: 10.7566/jpscp.37.020605
• 发表时间: 2022
• 期刊: JPS Conf. Proc.
• 作者: Sato Motoki;Yamane Kazeki;Nagahama Hiroki;Ozawa Naoya;Nagase Shintaro;Nakashita Teruhito;Uehara Daisuke;Fukase Mirai;Nakamura Keisuke;Hayamizu Tomohiro;Haba Hiromitsu;Sakemi Yasuhiro;Matsuda Yasuyuki
• 通讯作者: Matsuda Yasuyuki

Francium ion source with novel methods of target heating and beam characterization

钫离子源采用新颖的靶材加热和束流表征方法

• DOI: 10.1063/5.0118754
• 发表时间: 2023
• 期刊: Review of Scientific Instruments
• 影响因子: 1.6
• 作者: Ozawa N.;Nagahama H.;Sakemi Y.
• 通讯作者: Sakemi Y.

The international workshop on Atomic Partty Violation (APV2022)

原子党违规国际研讨会 (APV2022)

• 发表时间: 2022

Searching for the permanent electric dipole moment using laser cooled francium atoms

使用激光冷却钫原子寻找永久电偶极矩

• 发表时间: 2022
• 作者: 玉内学志;大須賀智子;森山佳則;吉原雅人;吉田康将;梶山広明;吉川史隆、;H.Nagahama et al.
• 通讯作者: H.Nagahama et al.

Physical Research Laboratory(インド)

物理研究实验室（印度）