極低温極性分子を用いた新奇量子多体系の実現

使用低温极性分子实现新型量子多体系统

• 批准号: 08J10036
• 负责人: 相川 清隆
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J10036/
• 关键词: レーザー冷却; 誘導Raman遷移; 光会合; 冷却原子; 極性分子; 超微細構造; 分子分光; 極性分子気体; ボース・アインシュタイン凝縮; 誘導ラマン遷移; 双極子-双極子相互作用; 光格子

本研究の最終的な目標は、極低温の極性分子気体という全く新たな系の振る舞いを観察することであるが、これまでにこのような系は実現されておらず、極低温の極性分子を得ることそのものが大きな目標となっていた。本研究では、K-41およびRb-87という2種類の極低温原子気体からまずFeshbach共鳴を用いて浅く束縛された分子KRbを生成し、続いてこれを誘導Raman遷移によって安定な振動基底準位へと遷移させる、という方針によってKRbの極低温気体を得る予定であった。しかし、本研究初年度に他グループによってこの方向性での成果が報告されたことから、本研究では方針を変更し、より汎用性が高く、従来の手法より100倍以上速く極低温分子を生成できる新たな手法の確立に成功した。第三年度である平成22年度の成果の概要は次の通りである。まず、レーザー冷却されたK-41およびRb-87から、光会合によって生成した浅く束縛されたKRb分子に対する、高精度分光の手法を開発した。これにより、初めて基底状態XlS+および励起状態(3)1S+の超微細構造の存在を確認すると共に、初めて光会合分子に対する二光子の暗共鳴の観測に成功し、誘導Raman遷移を行うために不可欠となる情報の多くを得た。さらに、光会合で生成した分子から70%以上の効率で誘導Raman遷移を行い、振動・回転基底状態にある極低温極性分子の生成を確認した。光会合と誘導Raman遷移を組み合わせた、この全光学的な極低温極性分子生成手法は、これまで生成できなかった分子種を扱えるようになるばかりでなく、その生成の速さから、極低温分子の精密分光に大きな威力を発揮するものと期待される。

This study の eventually な target は, extremely low temperature の polar molecules 気 body と い う く all new た な の vibration る dance い を 観 examine す る こ と で あ る が, こ れ ま で に こ の よ う は な department be now さ れ て お ら ず, extremely low temperature の polar molecules are を る こ と そ の も の が big き な target と な っ て い た. This study で は, K - 41 お よ び Rb - 87 と い う 2 kinds の extremely cold atomic 気 body か ら ま ず Feshbach resonance を with い て shallow く bound さ れ た molecular KRb を generated し, 続 い て こ れ を induced migration of Raman に よ っ て settle な vibration base must a へ と migration さ せ る, と い う policy に よ っ て KRb の 気 at low temperature The volume を gives る to であった. し か し, at the beginning of this study year に he グ ル ー プ に よ っ て こ の directional で が の results report さ れ た こ と か ら, this study で は policy を - more し, よ り domestic high が く, 従 to の gimmick よ り 100 times more speed く extremely low molecular を generated で き る new た な gimmick に の established successful し た. The third year である summary of the achievements of the Heisei 22 fiscal year である the next fiscal pass である である. ま ず, レ ー ザ ー cooling さ れ た K - 41 お よ び Rb - 87 か ら meet, light に よ っ て generated し た shallow く bound さ れ た KRb molecular に す seaborne る, high-precision の spectroscopic technique を 発 し た. こ れ に よ り, early め て basal state XlS + お よ び excited state (3) 1 s + の ultra micro structure exist の を confirm す る と に, early め て meet light molecular に す seaborne る two photon の dark resonance の 観 に し success, induction of Raman line migration を う た め に not owe と な る intelligence の more く を た. Meet さ ら に, light で generated し た molecular か ら could promote behavior rate more than 70% の で induced Raman line migration を い, vibration, back to the state planning basal に あ る extremely cold polar molecules の generated を confirm し た. Meet light induced migration of Raman を と group み close わ せ た, こ の all-optical な very cold polar molecules generated は, こ れ ま で generated で き な か っ た molecules of を Cha え る よ う に な る ば か り で な く, そ の generated の speed さ か ら, extremely low molecular の precision spectral に big き な power を 発 swing す る も の と expect さ れ る.

项目成果

振動基底準位の極低温KRb分子生成に向けた精密分光

用于在振动地面水平产生低温 KRb 分子的精确光谱

• 发表时间: 2008
• 作者: Takafumi Kamimura;Yasuhide Ohno;Kazuhiko Matsumoto;赤松大輔
• 通讯作者: 赤松大輔

Spectroscopic analysis of the (2)^3Σ^+ state of ^<41>K^<87>Rb towards ultracold rovibronic ground-state molecules

^<41>K^<87>Rb 对超冷 rovibronic 基态分子的 (2)^3Σ^+ 态的光谱分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Takafumi Kamimura;Kazuhiko Matsumoto;相島健助;K.Aikawa
• 通讯作者: K.Aikawa

BEC of Potassium-41 : towards creation of ultracold polar molecules

Potassium-41 的 BEC：致力于创造超冷极性分子

• 发表时间: 2008
• 作者: J. Kobayashi

振動基底準位の極低温KRb分子生成に向けたスピン三重項状態の分光

自旋三重态光谱在振动地平面生成低温 KRb 分子

• 发表时间: 2010
• 作者: Takafumi Kamimura;Kazuhiko Matsumoto;相島健助;K.Aikawa;相川清隆
• 通讯作者: 相川清隆

極低温KRb分子の振動・回転基底状態への誘導Raman断熱遷移I

低温 KRb 分子诱导拉曼绝热跃迁至振动/旋转基态 I

• 发表时间: 2010
• 作者: Takafumi Kamimura;Yasuhide Ohno;Kazuhiko Matsumoto;相川清隆
• 通讯作者: 相川清隆