光学格子中Bose気体における強相関効果と非平衡状態に関する理論的研究

光学晶格中玻色气体强相关效应和非平衡态的理论研究

• 批准号: 05J02446
• 负责人: 小鍋 哲
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 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-05J02446/
• 关键词: ボーズ凝縮; 光格子ポテンシャル; 有限温ダイナミクス; 光学格子; 有限温度; 超流動の不安定性

ボーズ凝縮体と非凝縮体はそのコヒーレンス性の違いのため、周期ポテンシャルである光格子中において通常の調和型ポテンシャル中とは異なる興味深いダイナミクスを示すことが期待される。これまで我々は非凝縮体を静的に扱い、ボーズ凝縮体のダイナミクスのみに注目し研究を行ってきた。本年度は前年度に得られた光格子中ボーズ原子気体を記述する有効作用を用いることで非凝縮体の運動方程式(ボルツマン方程式)を導出し、凝縮体と非凝縮体が互いに絡んだダイナミクスを調べた。特に重心振動(ダイポール振動)に注目し、凝縮体と非凝縮体のダイナミクスに対する周期ポテンシャル(光格子)の影響について議論した。その結果以下のようなことがわかった。周期ポテンシャルである光格子のために、凝縮体、非凝縮体ともにウムクラップ散乱の影響を受ける。凝縮体と非凝縮体の運動方程式を解くことにより、ウムクラップ散乱が凝縮体と非凝縮体の集団振動に対し新たな減衰機構となることが示された。その結果、両成分の重心振動がともに減衰を示すことがわかった。これは通常の調和型トラップポテンシャルのみでは決して見られないことである。光格子中における凝縮体と非凝縮体の集団振動におけるこのような減衰はフィレンツェの実験において観測されている。

由于Bose冷凝物和非趋势的相干性能的差异，预计它们在周期性潜在的光学晶格中表现出有趣的动力学，与正常谐波电位不同。到目前为止，我们已经在静态上处理了非偏置，并且仅专注于Bose冷凝物的动态。今年，我们通过使用描述上一年获得的光片剂的有效作用来得出非枢轴酸盐（Boltzmann方程）的运动方程，并研究了冷凝水和非趋化型相互交织的动力学。特别是，我们专注于重心振动（偶极子振动），并讨论了周期电势（光学晶格）对冷凝物和非趋势动力学的影响。结果揭示了以下内容：由于光晶格的周期性潜力，凝结物和非趋化素都受到UM-CLAP散射的影响。求解凝结物和非限次运动的运动方程式表明，透明散射是一种用于凝结液和非凸次集体振荡的新型阻尼机制。结果，发现两个组件都表现出重心振动中心的衰减。仅凭正常的谐波陷阱潜力，这是看不到的。在佛罗伦萨实验中，已经观察到了凝结物和非趋化度的集体振荡中的这种阻尼。

项目成果

Hydrodynamics of superfluid Bose gas in an optical lattice at finite temperatures

有限温度下光学晶格中超流玻色气体的流体动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics 148
• 作者: Adachi;S.;Kohiyama;M.;Onogi;T.;Hiraga;S.;Shun Adachi;Shun Adachi;Satoru Konabe;Satoru Konabe
• 通讯作者: Satoru Konabe

Instability of a superfluid Bose gas induced by a locked thermal gas in an optical lattice

光学晶格中锁定热气体引起的超流玻色气体的不稳定性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Physics B : Atomic, Molecular and Optical Physics in press
• 作者: Adachi;S.;Kohiyama;M.;Onogi;T.;Hiraga;S.;Shun Adachi;Shun Adachi;Satoru Konabe;Satoru Konabe;Kiyohito Iigaya;Satoru Konabe;Satoru Konabe;Kiyohito Iigaya;Satoru Konabe;Satoru Konabe
• 通讯作者: Satoru Konabe

Hydrodynamics of superfluid Bose gases in an optical lattice at finite temperatures

有限温度下光学晶格中超流体玻色气体的流体动力学

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics (in Press)
• 作者: Adachi;S.;Kohiyama;M.;Onogi;T.;Hiraga;S.;Shun Adachi;Shun Adachi;Satoru Konabe;Satoru Konabe;Kiyohito Iigaya;Satoru Konabe
• 通讯作者: Satoru Konabe

Coarse-grained finite-temperature theory for the Bose condensate in optical lattices

光学晶格中玻色凝聚的粗粒有限温度理论

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics 150
• 作者: Adachi;S.;Kohiyama;M.;Onogi;T.;Hiraga;S.;Shun Adachi;Shun Adachi;Satoru Konabe
• 通讯作者: Satoru Konabe

Landau damping : instability mechanism of superfluid Bose gases

朗道阻尼：超流玻色气体的不稳定机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: Physical Review A 74
• 作者: Adachi;S.;Kohiyama;M.;Onogi;T.;Hiraga;S.;Shun Adachi;Shun Adachi;Satoru Konabe;Satoru Konabe;Kiyohito Iigaya;Satoru Konabe;Satoru Konabe;Kiyohito Iigaya
• 通讯作者: Kiyohito Iigaya