ナノファイバートラップ中の個数制御された原子・分子を用いた少数多体系物理の研究

利用纳米纤维陷阱中受控原子和分子数量进行少多体物理研究

基本信息

批准号：
14J02311
负责人：
加藤真也
金额：
$ 7.49万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に引き続き、ナノファイバートラップを用いた実験を行った。とりわけ、課題であった少数多体系物理の探求に向けて、複数の実験装置を協調動作させる必要から、今年度の大きな部分を複数の装置開発およびそれらの協調動作に向けた新規システムの開発にあてた。ナノファイバートラップに関する実験技術も、従来の光トラップに比べ開発されて日も浅い中で、様々な工夫を追加しこれまでよりも多くの原子をトラップ、光と相互作用させることに成功した。さらに、十分高性能なナノファイバーを超高真空槽内に設置し、先のナノファイバートラップと組み合わせる最先端の装置を２台作製した。それぞれのナノファイバートラップとファイバーブラッググレーティングと呼ばれる光ファイバーに直接埋め込まれたミラーを組み合わせ、光共振器を構成、それらとレーザー冷却システムを統合し、原子と共振器中の電磁場との結合を評価した。その結果として作製した２台ともで原子と共振器が結合している様子を観測した。これらの新規立ち上げした装置で今後の実験に耐えうる性能を確認した点は将来の発展を考えても大変重要な成果といえる。また、本研究のように複数台の独立したレーザー冷却システムを協調動作させる実験は世界的に見てもあまり例がなく、それらを踏まえても開発段階として十分な成果をあげられたと判断している。さらにそれらに加え、旧来の装置でのイッテルビウム原子の特性を活かした成果に関する論文も受理され、今後の発展的な実験に向けて着実に成果を上げたと言える。

继续去年，我们使用纳米纤维陷阱进行了实验。特别是，为了探索少多体系统的物理，这一直是一个挑战，需要让多个实验装置协同工作，因此本财年的很大一部分时间将投入到多个实验装置的开发中。我猜到了他们的协同操作的设备和新系统。尽管与传统的光陷阱相比，纳米纤维陷阱的实验技术最近才被开发出来，但我们添加了各种技术，并成功地捕获了更多的原子并使它们与光相互作用。此外，他们在超高真空室中安装了足够高性能的纳米纤维，并创建了两种最先进的设备，可以与前面提到的纳米纤维陷阱结合使用。他们通过将每个纳米纤维陷阱与直接嵌入光纤中的镜子（称为光纤布拉格光栅）结合起来构建了一个光学腔，将它们与激光冷却系统集成，并评估了原子与腔内电磁场之间的耦合。结果，我们在我们创建的两个设备中观察到了原子和谐振器之间的耦合。我们已经确认这些新推出的设备的性能能够承受未来的实验，这可以说是考虑到未来发展的一个非常重要的成就。此外，世界上很少有像本研究这样多个独立的激光冷却系统以协调方式运行的实验，即使鉴于此，我们相信我们在开发阶段已经取得了足够的成果。是。除此之外，关于利用传统设备利用镱原子特性的结果的论文也被接受，可以说我们已经为未来的先进实验稳步取得了成果。