アンチドット型光格子中における量子気体の非平衡・非定常ダイナミクスの実験的研究

解点光晶格中量子气体非平衡和非定常动力学的实验研究

基本信息

  • 批准号：
    12J00984
  • 负责人：
    山下 和也
  • 金额：
    $ 1.15万
  • 依托单位：
    Kyoto University
  • 依托单位国家：
    日本
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份：
    2012
  • 资助国家：
    日本
  • 起止时间：
    2012 至 2013
  • 项目状态：
    已结题

项目摘要

本課題は、ボース・アインシュタイン凝縮(BEC)した量子気体系に対して、アンチドット型光格子を用いて量子乱流を生成し、様々なパラメタを光学的に制御した下で量子気体の非平衡ダイナミクスの直接的な観測を行うことを最終目的とし、実験的研究を行うものである。本年度は、アンチドット型を含む、相対位相を制御した光格子中におけるボーズ気体という、全く新たな量子多体系に対して、静的性質と当初の目的である非平衡ダイナミクスという両面から幅広くアプローチすることを主題とした。本年度の主な研究結果は、以下のようなものである。1.2次元青方離調光格子中におけるボース気体の相図の確定2次元青方離調光格子の相対位相やポテンシャル障壁の高さを系統的に変えて巨視的コヒーレンスの確認を行い、アンチドット型格子では広い範囲のポテンシャル高さで原子がコヒーレンスを維持することを確認するとともに、ドットが極めて高い場合、非自明な原子の局在化が発生することを初めて明らかにした。2. アンチドット型光格子を振動させることによる散逸過程の観測アンチドット型光格子全体を高速で振動させ、ある臨界速度以上で散逸過程への移行が起こることを明らかにした。さらに臨界速度のドットの高依存性を調べることで、量子渦に起因するアンチドット特有の散逸過程を初めて観測した。これらの成果によりこの新たな系の基礎的な性質が明らかとなるとともに、アンチドット型光格子を用いて量子非平衡現象が生成可能なことを実証することができた。また、これらの成果はアンチドット型光格子が当初想定していた監子非平衡現象の生成に留まらず、多彩な量子現象の舞台となる可能性を示しており、今後の研究の広がりが期待できる。また、本研究の基盤である全光学的BEC生成装置に関しても技術開発を並行して行い、圧縮可能な二重光トラップと呼ばれる新たな手法によるBEC生成に成功した。この二重光トラップを用いると、僅か4,1秒の蒸発冷却で1×106個という、極めて多くの原子を含むBECを生成可能である。これは全光学的手法を用いた^<87>Rb BECでは世界最大であり、単位時間当たりの生成レートでは磁気トラップをも含めた全手法において最速である。
This topic は, ボ ー ス · ア イ ン シ ュ タ イ ン condensation (BEC) し た quantum 気 system に し seaborne て, ア ン チ ド ッ ト type optical lattice を with い て quantum turbulence を generated し, others 々 な パ ラ メ タ を optical に suppression し た の で quantum 気 body under nonequilibrium ダ イ ナ ミ ク ス の direct な 観 measuring line を う こ と を final purpose と し, be 験 research line を う も Youdaoplaceholder0. This year は, ア ン チ ド ッ ト type を む, phase dominated phase を containing royal し た optical lattice に お け る ボ ー ズ 気 body と い う, whole new た く な quantum system more に し seaborne て, static properties of と の original purpose で あ る non-equilibrium ダ イ ナ ミ ク ス と い う struck surface か ら picture hiroo く ア プ ロ ー チ す る こ と を theme と し た. The main な research results of this year are な, and the following are ような ような な である である である である. 1.2 yuan green party from the dimming grid に お け る ボ ー ス 気 body の phase 図 の determine two yuan qing fang from dimming grid の facies dominated phase や ポ テ ン シ ャ ル high barrier の さ に を system - え て the macroscope コ ヒ ー レ ン ス の confirm を い, ア ン チ ド ッ ト type grid で は hiroo い van 囲 の ポ テ ン シ ャ ル high さ で atomic が コ ヒ ー レ ン ス を maintain す る こ と を confirm す る と と も に, ド ッ ト が め extremely high て い occasions, not self-evident な atomic の bureau in turn が 発 raw す る こ と を early め て Ming ら か に し た. 2. ア ン チ ド ッ ト type optical lattice vibration さ を せ る こ と に よ る consistently doing の 観 measuring ア ン チ ド ッ ト type optical lattice all を high-speed で vibration さ せ, あ る above the critical speed で consistently doing へ の transitional が up こ る こ と を Ming ら か に し た. さ ら に critical speed の ド ッ ト の high dependency を adjustable べ る こ と で, quantum vortex に cause す る ア ン チ ド ッ ト の special dissipative process early を め て 観 measuring し た. こ れ ら の results に よ り こ の new た な の foundation が な properties and Ming ら か と な る と と も に, ア ン チ ド ッ ト type optical lattice を with い て quantum phenomenon of non-equilibrium が may generate な こ と を card be す る こ と が で き た. ま た, こ れ ら の results は ア ン チ ド ッ ト type optical lattice が wanted to settle し て い た の prison son non-equilibrium phenomenon generated に leave ま ら ず, colorful な quantum phenomena の stage と な を る possibility in し て お り, future study の の hiroo が り が expect で き る. ま た, this study の base plate で あ る all-optical BEC generating device に masato し て も technology open 発 を parallel し て line い, 圧 shrinkage may な shigemitsu ト ラ ッ プ と shout ば れ る new た な gimmick に よ る BEC generated に successful し た. こ の two shigemitsu ト ラ ッ プ を with い る と, か only 4, 1 1 x 106 seconds の evaporate cooling で 発 と い う, extremely め て more く を の atoms contain む BEC を may generate で あ る. こ れ は all-optical gimmick を with い た ^ < 87 > Rb BEC で は the world's largest で あ り, 単 time when た り の generated レ ー ト で は magnetic 気 ト ラ ッ プ を も containing め た whole gimmick に お い て steepest で あ る.

项目成果

期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
2次元青色離調光格子中におけるボーズ気体の相図の探索
二维蓝色失谐晶格中玻色气体相图的搜索
  • DOI：
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    山下和也;安藤明博;花咲晃平;酒徳唱太;木下俊哉
  • 通讯作者：
    木下俊哉
京都大学人間・環境学研究科木下研究室ホームページ
京都大学研究生院人类环境研究科木下实验室主页
  • DOI：
  • 发表时间：
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
  • 通讯作者：
青色離調2次元光格子中を広がる^<87>Rb原子気体のダイナミクス
^<87>Rb原子气体在蓝色失谐二维光学晶格中扩散的动力学
  • DOI：
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    山下和也;安藤明博;酒徳唱太;花咲晃平;音石遼;金光浩志;木下俊
  • 通讯作者：
    木下俊
二重光双極子力トラップによる^<87>Rb BECの生成
通过双光学偶极力陷阱产生^<87>Rb BEC
  • DOI：
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    花咲晃平;山下和也;安藤明博;酒徳唱太;音石遼;金光浩志;木下俊
  • 通讯作者：
    木下俊
2次元光格子中における原子波回折
二维光学晶格中的原子波衍射
  • DOI：
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    安藤明博;畑中修平;山下和也;花咲晃平;酒徳唱太;木下俊哉
  • 通讯作者：
    木下俊哉
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山下 和也其他文献

徘徊者対応のための屋内位置情報共有システム
应对流浪者的室内位置信息共享系统
  • DOI：
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
  • 影响因子：
    0
  • 作者：
    山下 和也;高橋 淳二;余 永
  • 通讯作者：
    余 永

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