Microscopic structure of a quantized vortex core in atomic fermi gases

原子フェルミガスにおける量子渦糸コアの微視的構造

町田 昌彦  ; 大橋 洋士*; 小山 富男*

Machida, Masahiko; Ohashi, Yoji*; Koyama, Tomio*

原子物理学研究の最前線に位置する原子ガスの研究では、最近、ガスを極低温に冷却することにより超流動転移が確認されたほか、ガスを回転させると、超流動特有の渦の量子化が起こることが直接観察されるなど、急速に研究が進展している。本研究では、この原子ガスにおいて観察された渦の構造を微視的な方程式を数値シミュレーションすることにより明らかにし、実験結果との比較を行った。その結果、シミュレーションは実験事実を定性的によく再現する一方、いかに渦の構造が原子間相互作用により変化するかといった詳細な情報を初めて明らかにした。この成果は、原子間相互作用が極めて強く、未知の超強結合超流動状態における渦構造を示した一方、超流動を超伝導に焼き直すことで、未だ実現していないが、室温超伝導の渦構造を予言するものであり、原子物理学だけでなく、超伝導物理学の分野にもインパクトを与える成果であると位置づけられる。

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