光子と物質の相互作用と周期外場の相乗効果で起こる非平衡相転移の研究

光子-物质相互作用和周期性外场协同效应引起的非平衡相变研究

基本信息

批准号：
13J08794
负责人：
白井達彦
金额：
$ 1.15万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

時間周期外場の下での量子統計力学をテーマとし研究を進めた。有限の強さの振動外場の下では、共鳴現象などの多彩な量子ダイナミクスが現れ、その制御手法としてフロケ演算子を用いた解析手法などが確立している。特に、最近では、フロケの擬固有値を実効的に固有値とみなすことによって、外場なしでは実現の難しいハミルトニアンを時間周期外場によって創り出すといったフロケエンジニアリングと呼ばれる研究が盛んに行われている。本年度は、このフロケの擬固有値スペクトルがどのような時に熱力学的な意味を持つかについて研究を行った。つまり、外場で制御したい注目系が、ある温度の熱的環境と接している状況を考え、その定常状態の分布関数がどのような条件の下で、注目系の擬固有値スペクトルと熱的環境の温度で特徴づけられるカノニカル分布になるかについて調べた。そして、明らかになった結果を論文にまとめた。さらに、この条件が満たされない場合についても調べ、新奇な動的相転移が起こることを発見し、研究発表を行った。この研究によって、ある条件の下では、熱的環境への散逸と時間周期外場による励起とのバランスにより実現する非平衡定常状態の分布関数とフロケの擬固有値との間に定量的な関係のあることが明らかになった。時間周期外場によって新奇な物性開発をするにあたって、定常状態の分布関数は重要な役割を担っている。その定常状態の分布関数が、熱浴の詳細によらない注目系のフロケの擬固有値によって特徴づけられるパラメータ領域があることを示した点に、本研究の意義がある。

对时间周期外场的量子统计力学主题进行了研究。在有限强度的外场下，已经出现了多种量子动力学，例如共振现象，并且已经建立了使用FROQUET操作员的分析方法作为控制方法。特别是最近，研究被积极进行，称为FROQUET ENGINEERING，其中涉及有效考虑将Froquets的伪元素视为特征值，从而创造出在没有外部领域的情况下，使用时间段的外部领域就难以实现的汉密尔顿人。今年，我们研究了这种Flooch的伪元素值如何具有热力学意义。换句话说，我们考虑了在一定温度下要控制的感兴趣系统与热环境接触的情况，并在稳态分布函数变成伪卵形分布的哪些条件下，由伪素体值谱和热环境的温度和温度。结果显示的结果在论文中总结了。此外，我们调查了未满足这种情况的情况，发现新的动态相变发生并介绍了我们的研究。这项研究表明，在某些条件下，非平衡稳态分布函数与FROQUET的伪素价之间存在定量关系，这是由于对热环境的耗散与时间周期场的激发之间的平衡来实现的。稳态分布功能在通过时间周期外部场开发新的物理特性中起着重要作用。这项研究的意义在于，稳态分布函数表明，有一个参数域的特征是感兴趣系统的伪元素值，而不是基于热浴的细节。