冷却原子気体における臨界ゆらぎ及び秩序形成の実時間ダイナミクスの研究

冷原子气体临界涨落和有序形成的实时动态研究

基本信息

批准号：
07J03598
负责人：
手塚真樹
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University (2009)The University of Tokyo (2008)Tokyo Institute of Technology (2007)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

極低温フェルミオン原子が2つの超微細準位に異なる個数存在する(偏極)系で、s波散乱長が発散するunitarity極限付近で凝縮体が実現された2つの実験(MIT,Rice大)について、凝縮する偏極度の差および原子分布のトラップ形状からのずれの有無という差異の原因が論争の対象になっていた。前年度、葉巻型トラップ中でBogoliubov-de Gennes方程式を数万粒子までの偏極系について解く方法を確立し、アスペクト比が大きいほど変形が大きくなることを示したが、Riceの実験ほど大きな差は再現されなかった。凝縮する偏極度の上限(CC limit)については、アスペクト比を増やしても増加しなかった。ただし、平均場近似により粒子間の相互作用を扱う際、unitarity極限が扱えないという課題があった。今年度は、強相関電子系で開発された、非一様な系でフェルミオン間の相互作用について摂動の重要な項の高次までの効果を精度よく取り込める手法である実空間自己無撞着T行列近似(RSTA)を援用し、unitarity極限にある系の解析を行った。その結果、平衡状態ではCC limitはアスペクト比とともに増加しないとの結論を得た。Riceの実験は冷却過程の非平衡状態と考えられる。また、波長が簡単な整数比の関係にない2つの光格子を重ね合わせた冷却原子系の乱れと相互作用の競合の効果を、1000サイト近くまでの1次元系の基底状態を密度行列繰り込み群により求めることで調べた。フェルミオンの2状態間に引力の働く系では、絶縁化する乱れの強さは引力が強くなると減少する。凝縮の程度を表す量は、引力がフェルミオンのホッピング程度のとき、乱れの関数として一旦増加するが、絶縁化に先立って急に減少することがわかった。

在两个超精细能级中低温费米子原子以不同数量存在的（偏振）系统中，在单位性极限附近实现了凝聚体，其中 S 波散射长度发散（麻省理工学院，莱斯大学）差异的原因诸如凝聚的极化程度的差异以及原子分布是否偏离陷阱形状等一直是争议的主题。去年，我们建立了一种方法来求解雪茄形陷阱中多达数万个粒子的偏振系统的Bogoliubov-de Gennes方程，并表明长宽比越大，变形越大。未转载。即使纵横比增大，凝聚偏振光的上限（CC极限）也不会增大。然而，当使用平均场近似处理粒子之间的相互作用时，存在无法处理幺正性极限的问题。今年，我们将重点关注实空间自洽 T，这是一种为强相关电子系统开发的方法，可以准确地结合重要扰动项（高达高阶）对非均匀系统中费米子之间相互作用的影响。矩阵近似（RSTA），我们分析了幺正极限下的系统。因此，我们得出的结论是，在平衡状态下，CC 限制不会随着纵横比的增加而增加。赖斯的实验可以被认为是一个非平衡冷却过程。此外，我们还研究了冷原子系统中扰动和相互作用竞争的影响，其中两个波长不具有简单整数比关系的光学晶格，以及多达近1000个位点的一维系统的基态可以使用密度矩阵重整化群来计算这是通过搜索以下内容进行研究的。在吸引力作用于两个费米子态之间的系统中，绝缘干扰的强度随着吸引力变强而减小。研究发现，当吸引力处于费米子跳跃水平时，代表凝聚程度的量作为湍流的函数增加一次，但随后在绝缘之前迅速减小。