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藤嶋 浩史*; 奥村 雅彦; 峰 真如*; 矢嶋 徹*
Journal of the Physical Society of Japan, 81(10), p.104003_1 - 104003_7, 2012/10
被引用回数:1 パーセンタイル:10.83(Physics, Multidisciplinary)原子物理学分野の最新の進展として、原子ガス集団をレーザー冷却することでボース・アインシュタイン凝縮を起こすことが見いだされており、その凝縮状態を制御することで原子レーザーへの応用等が提案され、多くの研究者の注目を受けている。本論文発表では、上記凝縮体に着目し、得られた研究成果を発表する。具体的な成果は以下の通りである。1次元凝縮系では、ソリトンが安定な存在形態であることが知られているが、そこからずれた初期状態を時間発展させた場合には、「輻射」と呼ばれる微小成分を放出して、最終的にソリトンになることが示唆されている。しかし、これまでこの輻射現象は実験で確認されていない。その理由の一つは、放出される輻射の振幅が小さすぎて観測が大変困難だからである。われわれは、ソリトンと輻射が波動であることに注目し、実空間での輻射自体の観測が難しい場合でも、輻射とソリトンの束縛状態との運動量空間での干渉が観測可能であることを示した。特に、中性原子気体のボース・アインシュタイン凝縮では、運動量分布が主な観測量となるため、運動量空間での干渉はこの系において容易に観測されることが期待される。また、本系において、この干渉を観測するための実験パラメータについても示した。
藤島 浩史*; 峰 真如*; 奥村 雅彦; 矢嶋 徹*
Journal of the Physical Society of Japan, 80(8), p.084003_1 - 084003_7, 2011/08
被引用回数:2 パーセンタイル:20.2(Physics, Multidisciplinary)現在、原子物理学の研究の最前線は、レーザー冷却により得られる超低温の原子ガスである。本研究では、その冷却原子ガス系において、量子多体系における非線形現象を正確に調べるため、ポテンシャル衝突問題における非線形効果を数値シミュレーションによって調べた。初期状態はガウシアンとし、相互作用は引力の場合を考え、ポテンシャルは箱形と井戸型を考えて、透過率と反射率を求めた。その結果、透過率と反射率は相互作用の大きさだけでなく、ポテンシャルの高さ(深さ)や幅に大きく依存することがわかった。加えて、井戸型ポテンシャルによる散乱問題において、井戸型ポテンシャル内部に長い時間波束が捉えられてしまう現象が観測された。なお、この結果は相互作用する量子多体系の情報伝達の基礎を調べたものであり、将来の機能材料開発にも資する成果と位置付けられる。