ボース・アインシュタイン凝縮系における自発的対称性の破れと素励起

玻色-爱因斯坦凝聚态自发对称破缺和基本激发

• 批准号: 05J00478
• 负责人: 段下 一平
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J00478/
• 关键词: 光格子; 超流動; モット絶縁体; 密度行列繰り込み群法; 二本脚梯子; 量子相転移; ボース・アインシュタイン凝縮; 素励起; ランダウ減衰; ジョセフソン効果; ボゴリューボフ励起; 2重井戸型ポテンシャル

ごく最近、NISTの実験グループによって「二重井戸光格子」という斬新な光格子が実現され注目を集めている。二重井戸光格子とは単位胞が二重井戸ポテンシャルの二次元光格子で、波長の異なる二つの二次元光格子を重ね合わせて作られる。申請者は、その二次元平面と垂直な方向にも独立な周期ポテンシャルがあり、三次元空間で見ると二本脚梯子型ポテンシャルが二次元的に並んでいるとみなすことができることを指摘した。SrCu_2O_3などの銅酸化物やピロリン酸バナジル(VO)_2P_2O_7といった化合物もこのような二本脚梯子型の結晶構造を持つが、二重井戸光格子に閉じ込められているのはBose粒子であるという点でこの系は全く新しい未開拓な系であった。さらに、鎖内(鎖間)ホッピングt_‖(t_⊥)、on-site相互作用U、二重井戸の傾斜λ、サイトあたりの粒子数νといったを自在に調節できるという利点からも、新奇な現象の発見が期待されていた。申請者は二本脚梯子の場合に焦点をあて、二重井戸光格子中のBose気体における絶対零度での超流動・絶縁体転移を理論的に調べた。Time-evolving block decimation法でBose-Hubbardモデルを数値的に解くことにより超流動・絶縁体転移の相境界を特定し、相境界が二重井戸に特有のパラメータである鎖間ホッピングt_⊥と傾斜λに顕著に依存することを明らかにした。特にν=1の場合に、二重井戸を傾けていくことによって、絶縁体から超流動に転移し、そしてまた絶縁体に戻るというリエントラント相転移が起こるという筋書きを示した。このリエントラント相転移が起こる理由が、λ=Uの点で二重井戸の両サイトに粒子が一つずついる状態と片方のサイトだけに粒子が二ついる状態が共鳴することにより、系が超流動相を指向するためであることを指摘した。

ご く recently, NIST の be 験 グ ル ー プ に よ っ て と "double Wells opens light grid" い う cut new な light grid が be presently さ れ attention を set め て い る. Double shaft opens light grid と は 単 opens a cell が double well ポ テ ン シ ャ ル の で secondary yuan light grid, wavelength の different な る two つ の secondary yuan light grid を heavy ね us わ せ て as ら れ る. Applicants は, そ の direction of two dimensional plane と vertical な に も independent な cycle ポ テ ン シ ャ ル が あ り, and three dimensional space で る と 2 foot ladder type ポ テ ン シ ャ ル が secondary yuan に and ん で い る と み な す こ と が で き る こ と を blame し た. Acidification SrCu_2O_3 な ど の copper content や ピ ロ リ ン acid バ ナ ジ ル (VO) _2P_2O_7 と い っ た compound も こ の よ う な 2 foot ladder type の crystal structure を hold つ が, double well opens light grid に closed じ 込 め ら れ て い る の は Bose particle で あ る と い う point で こ の is は く all new し い frontier な department で あ っ た. さ ら に, lock (lock) between ホ ッ ピ ン グ t_ lots t_ (an), on - site interaction U, double well opens の tilt lambda, サ イ ト あ た り の particle number argument と い っ た を comfortable に adjust で き る と い う tartness か ら も, novel な phenomenon の 発 see が expect さ れ て い た. The applicant に the focus をあて, the <s:1> Bose gas における absolute zero で, the <s:1> superfluid and absolute gas 転 shift を theory に tone べた. Time-evolving block Decimation method で Bose - Hubbard モ デ ル を に solution of the numerical く こ と に よ り super flow, never try body planning move の phase boundary を specific し, phase state が double Wells opens に の unique パ ラ メ ー タ で あ る lock between ホ ッ ピ ン グ t_ と coming tilt lambda に 顕 the に dependent す る こ と を Ming ら か に し た. , に argument = 1 に の occasions, double well opens を pour け て い く こ と に よ っ て, never try か ら super flow に planning move し, そ し て ま た never try body に 戻 る と い う リ エ ン ト ラ ン ト phase planning move が up こ る と い う jin book き を shown し た. こ の リ エ ン ト ラ ン planning ト phase shift が up こ る reason が, lambda = U の point で double Wells opens の struck サ イ ト に particle が a つ ず つ い る state と piece side の サ イ ト だ け に particles が つ い る state が resonance す る こ と に よ り, department が mobile phase point を す る た め で あ る こ と を blame し た.

项目成果

Bogoliubov excitation in a Kronig-Penney potential

Kronig-Penney 势中的 Bogoliubov 激发

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physical Review A 72
• 作者: K.Iigaya;S.Konabe;I.Danshita;T.Nikuni;段下一平;Ippei Danshita et al.
• 通讯作者: Ippei Danshita et al.

Quantum phases of bosons in double-well optical lattices

• DOI: 10.1103/physreva.76.043606
• 发表时间: 2007-05
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: I. Danshita;James E. Williams;C. S. D. Melo;C. Clark

Collective excitations of Bose-Einstein condensates in a double-well potential

双势阱中玻色-爱因斯坦凝聚体的集体激发

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Physical Society of Japan Vol.74 No.12
• 作者: K.Iigaya;S.Konabe;I.Danshita;T.Nikuni;段下一平;Ippei Danshita et al.;Ippei Danshita et al.
• 通讯作者: Ippei Danshita et al.

Stability of Bose-Einstein condensates in a Kronig-Penney potential

• DOI: 10.1103/physreva.75.033612
• 发表时间: 2006-10
• 期刊: Physical Review A
• 影响因子: 2.9
• 作者: I. Danshita;S. Tsuchiya

Landau and Dynamical Instabilities of Bose-Einstein Condensates in a Kronig-Penney Potential

Kronig-Penney 势中玻色-爱因斯坦凝聚体的朗道和动力学不稳定性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics 148
• 作者: R. IIZUKA;et. al.;M.NISHO et al.;J.SASAKI et al.;I. Danshita and S. Tsuchiya
• 通讯作者: I. Danshita and S. Tsuchiya