高桥义朗 理学研究科 教授、高須洋介 同准教授、段下一平 近畿大学 准教授、後藤慎平 同研究員、長尾一馬 独国?ハンブルグ大学 研究员の研究グループは、非局所相関の伝搬の観测とエネルギー保存则の検証に成功しました。
本研究グループは、原子の量子的な波の伝达を観测し、数値计算と比较する「量子シミュレーション」と呼ばれる研究を行いました。本研究は、レーザー光がつくる规则正しい格子パターンに原子を闭じ込める「光格子」を用いました。1つの格子点に原子を1つずつ闭じ込め、そこから闭じ込めを急激に弱めます。すると、原子が光格子中を飞び回ります。本研究では、新たに开発した実験手法を用いて、この原子の运动が、非局所相関という形で、量子的な波の伝达の位相成分に相当するものを観测することに成功しました。
また、この量子系では、原子が飞び回ると运动エネルギーと相互作用エネルギーが変化します。各エネルギーを直接测定することにより、その和についてのエネルギー保存则が成り立っていることを実験的に确认しました。エネルギー保存则の量子多体系における世界で初めての実験的な确认です。これらの非局所相関、エネルギー再分配の両方で、実験结果と理论计算ともよい一致を示しました。
本研究成果は、2020年10月1日に、国際学術誌「Science Advances」に掲載されました。
図：光格子中原子のイメージ図
详しい研究内容について
书誌情报
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Yosuke Takasu, Tomoya Yagami, Hiroto Asaka, Yoshiaki Fukushima, Kazuma Nagao, Shimpei Goto, Ippei Danshita, Yoshiro Takahashi (2020). Energy redistribution and spatiotemporal evolution of correlations after a sudden quench of the Bose-Hubbard model. Science Advances, 6(40):eaba9255.
- 日刊工業新聞（10月13日 27面）に掲載されました。
