2022/12/09 更新

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タカハシ ジュンイチ
高橋 淳一
Scopus 論文情報  
論文数: 0  Citation: 0  h-index: 6

Citation Countは当該年に発表した論文の被引用数

所属
理工学術院 基幹理工学部
職名
講師(任期付)

学歴

  • 2013年04月
    -
    2016年03月

    早稲田大学   大学院基幹理工学研究科   電子物理システム学専攻  

    博士後期課程

  • 2011年04月
    -
    2013年03月

    早稲田大学   大学院基幹理工学研究科   電子光システム学専攻  

  • 2007年04月
    -
    2011年03月

    早稲田大学   基幹理工学部   電子光システム学科  

学位

  • 博士

経歴

  • 2021年10月
    -
    継続中

    高知大学   教育研究部 自然科学系 理工学部門   特任助教

  • 2018年04月
    -
    2021年09月

    早稲田大学   理工学術院   講師(任期付)

  • 2018年01月
    -
    2018年03月

    早稲田大学   理工学術院総合研究所   招聘研究員

  • 2016年04月
    -
    2017年12月

    ソフトウエア開発会社   開発部

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    早稲田大学   基幹理工学部   助手

  • 2013年04月
    -
    2014年03月

    早稲田大学   リサーチ・アシスタント

    卓越した大学院拠点形成支援補助金 アンビエント SoC 教育研究の国際拠点

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所属学協会

  • 2021年08月
    -
    継続中

    日本キャリア開発協会

  • 2012年01月
    -
    継続中

    日本物理学会

 

研究分野

  • 数理物理、物性基礎

  • 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

論文

  • Dissipation-relaxation dynamics of a spin-1/2 particle with a Rashba-type spin-orbit coupling in an ohmic heat bath

    Tomohiro Hata, Eiji Nakano, Kei Iida, Hiroyuki Tajima, Junichi Takahashi

    Physical Review B   104 ( 14 )  2021年08月

     概要を見る

    Spin-orbit coupling (SOC), which is inherent to a Dirac particle that moves
    under the influence of electromagnetic fields, manifests itself in a variety of
    physical systems including non-relativistic ones. For instance, it plays an
    essential role in spintronics developed in the past few decades, particularly
    by controlling spin current generation and relaxation. In the present work, by
    using an extended Caldeira-Leggett model, we elucidate how the interplay
    between spin relaxation and momentum dissipation of an open system of a single
    spin-$1/2$ particle with a Rashba type SOC is induced by the interactions with
    a spinless, three-dimensional environment. Staring from the path integral
    formulation for the reduced density matrix of the system, we have derived a set
    of coupled nonlinear equations that consists of a quasi-classical Langevin
    equation for the momentum with a frictional term and a spin precession
    equation. The spin precesses around the effective magnetic field generated by
    both the SOC and the frictional term. It is found from analytical and numerical
    solutions to these equations that a spin torque effect included in the
    effective magnetic field causes a spin relaxation and that the spin and
    momentum orientations after a long time evolution are largely controlled by the
    Rashba coupling strength. Such a spin relaxation mechanism is qualitatively
    different from, e.g., the one encountered in semiconductors where essentially
    no momentum dissipation occurs due to the Pauli blocking.

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  • Extracting non-local inter-polaron interactions from collisional dynamics

    Junichi Takahashi, Hiroyuki Tajima, Eiji Nakano, Kei Iida

    PHYSICAL REVIEW A   103 ( 4 )  2021年04月

     概要を見る

    This study develops a novel experimental method of deducing the profile of
    interaction induced between impurities in a trapped gas of ultracold Fermi/Bose
    atoms, which are often referred to as Fermi/Bose polarons. In this method, we
    consider a two-body Fermi/Bose polaron collision experiment in which impurities
    and atoms interact only weakly. Numerical simulations of the quantum dynamics
    reveal the possibility to obtain information regarding the non-local induced
    interaction between two polarons from a measured profile of the polaron wave
    packet at several snapshots. This is because the potential of the induced
    interaction is well balanced by the quantum potential whenever the WKB
    approximation for the relevant Schr\"{o}dinger equation is applicable.

    DOI

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  • Polaron Problems in Ultracold Atoms: Role of a Fermi Sea across Different Spatial Dimensions and Quantum Fluctuations of a Bose Medium

    Hiroyuki Tajima, Junichi Takahashi, Simeon I. Mistakidis, Eiji Nakano, Kei Iida

    ATOMS   9 ( 1 )  2021年01月

     概要を見る

    The notion of a polaron, originally introduced in the context of electrons in
    ionic lattices, helps us to understand how a quantum impurity behaves when
    being immersed in and interacting with a many-body background. We discuss the
    impact of the impurities on the medium particles by considering feedback
    effects from polarons that can be realized in ultracold quantum gas
    experiments. In particular, we exemplify the modifications of the medium in the
    presence of either Fermi or Bose polarons. Regarding Fermi polarons we present
    a corresponding many-body diagrammatic approach operating at finite
    temperatures and discuss how mediated two- and three-body interactions are
    implemented within this framework. Utilizing this approach, we analyze the
    behavior of the spectral function of Fermi polarons at finite temperature by
    varying impurity-medium interactions as well as spatial dimensions from three
    to one. Interestingly, we reveal that the spectral function of the medium atoms
    could be a useful quantity for analyzing the transition/crossover from
    attractive polarons to molecules in three-dimensions. As for the Bose polaron,
    we showcase the depletion of the background Bose-Einstein condensate in the
    vicinity of the impurity atom. Such spatial modulations would be important for
    future investigations regarding the quantification of interpolaron correlations
    in Bose polaron problems.

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    9
    被引用数
    (Scopus)
  • Semiclassical Analysis of Driven-Dissipative Excitonic Condensation

    R. Imai, J. Takahashi, T. Oyama, Y. Yamanaka

    PROCEEDINGS OF THE 14TH ASIA-PACIFIC PHYSICS CONFERENCE   2319  2021年

     概要を見る

    A theoretical study of excitonic condensation in a driven-dissipative semiconductor is presented. The system that we analyze is driven by a coherent light that creates electron-hole pairs and also includes the process of the annihilation of the pairs. To study the steady state realized in this nonequilibrium system. we employ the Schwinger-Keldysh path integral formalism, which is useful for discussing the semiclassical aspect. We derive an effective theory for the excitonic condensation in the driven-dissipative situation and present a condition on the amplitude and phase of the condensate.

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  • Quantum fluctuations of zero-modes for trapped two-component Bose-Einstein condensates

    Junichi Takahashi, Yuto Hayaki, Yoshiya Yamanaka

    PROCEEDINGS OF THE 14TH ASIA-PACIFIC PHYSICS CONFERENCE   2319  2021年

     概要を見る

    Zero-mode operators associated with a spontaneous breakdown of internal symmetry are often suppressed and their quantum fluctuations are neglected owing to the absence of a definite criterion for determining the ground state and infrared divergences in physical quantities. Because the zero-mode fluctuations for systems with finite-size and spatially inhomogeneity cannot be neglected, we have proposed a novel treatment of the zero-mode for finite systems, which helps determine the unique ground state and evaluate the physical quantities without divergence. Following the proposed treatment, we consider trapped systems with two-component Bose-Einstein condensates. The results obtained demonstrate that the interaction strength between the two components considerably affect the dynamical properties, illustrating the importance of the zero-mode for finite systems.

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  • Bose-Einstein condensation of dilute alpha clusters above four $α$ threshold in $^{16}$O in field theoretical superfluid cluster model

    Junichi Takahashi, Yoshiya Yamanaka, Shigeru Ohkubo

       2020年09月

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    Observed well-developed $\alpha$ cluster states in $^{16}$O, located above
    the four $\alpha$ threshold, are investigated from the viewpoint of
    Bose-Einstein condensation of $\alpha$ clusters by using a field-theoretical
    superfluid cluster model in which the order parameter is defined. The
    experimental energy levels are reproduced well for the first time by
    calculation. In particular, the observed 16.7 MeV $0_7^+$ and 18.8 MeV $0_8^+$
    states with low-excitation energies from the threshold are found to be
    understood as a manifestation of the states of the Nambu-Goldstone zero-mode
    operators, associated with the spontaneous symmetry breaking of the global
    phase, which is caused by the Bose-Einstein condensation of the vacuum 15.1 MeV
    $0^+_6$ state with a dilute well-developed $\alpha$ cluster structure just
    above the threshold. This gives evidence of the existence of the Bose-Einstein
    condensate of $\alpha$ clusters in $^{16}$O. It is found that the emergence of
    the energy level structure with a well-developed $\alpha$ cluster structure
    above the threshold is robust, almost independently of the condensation rate of
    $\alpha$ clusters under significant condensation rate. The finding of the
    mechanism why the level structure that is similar to $^{12}$C emerges above the
    four $\alpha$ threshold in $^{16}$O reinforces the concept of Bose-Einstein
    condensation of $\alpha$ clusters in addition to $^{12}$C.

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    1
    被引用数
    (Scopus)
  • Supersolidity of the α cluster structure in the nucleus 12C

    S. Ohkubo, J. Takahashi, Y. Yamanaka

    Progress of Theoretical and Experimental Physics   2020 ( 4 ) 1 - 11  2020年04月  [査読有り]

  • Collisional dynamics of polaronic clouds immersed in a Fermi sea

    Hiroyuki Tajima, Junichi Takahashi, Eiji Nakano, Kei Iida

    PHYSICAL REVIEW A   102 ( 5 )  2019年12月

     概要を見る

    We propose a new protocol to examine many-polaron properties in a cold atom
    experiment. Initially, polaronic clouds are prepared around the opposite edges
    of a majority gas cloud. After time evolution, the collision of two clouds
    exhibits various polaronic effects. To see how {\it collective} properties of
    many polarons with mediated interactions appear in the case in which the
    impurity and majority gases are composed of mass-balanced fermions with
    different spin components, we perform a nonlinear hydrodynamic simulation for
    collisional dynamics of two Fermi polaronic clouds. We found that the dynamics
    is governed by the impurity Fermi pressure, polaron energy, and multi-polaron
    correlations. In particular, shock waves occur in such a way as to reflect the
    many-body properties of polarons through the first sound of minority clouds.
    Our idea is applicable to other systems such as Bose polarons as well as
    mass-imbalanced mixtures.

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    7
    被引用数
    (Scopus)
  • Bose polaron in spherical trap potentials: Spatial structure and quantum depletion

    Junichi Takahashi, Ryosuke Imai, Eiji Nakano, Kei Iida

    Physical Review A   100 ( 2 )  2019年04月

     概要を見る

    We investigate how the presence of a localized impurity in a Bose-Einstein
    condensate of trapped cold atoms that interact with each other weakly and
    repulsively affects the profile of the condensed and excited components at zero
    temperature. By solving the Gross-Pitaevskii and Bogoliubov-de Gennes
    equations, we find that an impurity-boson contact attraction (repulsion) causes
    both components to change in spatial structure in such a way as to be enhanced
    (suppressed) around the impurity, while slightly declining (growing) in a far
    region from the impurity. Such behavior of the quantum depletion of the
    condensate can be understood by decomposing the impurity-induced change in the
    profile of the excited component with respect to the radial and azimuthal
    quantum number. A significant role of the centrifugal potential and the "hole"
    excitation level is thus clarified.

    DOI

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    9
    被引用数
    (Scopus)
  • New description to soft modes in N-alpha cluster states as Bose-Einstein condensation based on quantum field theory with zero mode excitation

    J. Takahashi, R. Katsuragi, Y. Kazama, Y. Nakamura, Y. Yamanaka, S. Ohkubo

    AIP Conference Proceedings   2038   020024  2018年11月  [査読有り]

    DOI

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  • Bose-Einstein condensation of α clusters and new soft mode in 12C–52Fe 4N nuclei in a field-theoretical superfluid cluster model

    R. Katsuragi, Y. Kazama, J. Takahashi, Y. Nakamura, Y. Yamanaka, S. Ohkubo

    Physical Review C   98 ( 4 ) 044303  2018年10月  [査読有り]

     概要を見る

    Bose–Einstein condensation of α clusters in light and medium-heavy nuclei is studied in the frame of the field-theoretical superfluid cluster model. The order parameter of the phase transition from the Wigner phase to the Nambu–Goldstone phase is a superfluid amplitude, square of the moduli of which is the superfluid density distribution. The zero-mode operators due to the spontaneous symmetry breaking of the global phase in the finite number of α clusters are rigorously treated. The theory is systematically applied to Nα nuclei from 12C to 52Fe at various condensation rates. In 12C it is found that the energy levels of the gas-like well-developed α cluster states above the Hoyle state are reproduced well in agreement with experiment for realistic condensation rates of α clusters. The electric E2 and E0 transitions are calculated and found to be sensitive to the condensation rates. The profound raison d'être of the α cluster gas-like states above the Hoyle state, whose structure has been interpreted geometrically in the nuclear models without the order parameter such as the cluster models or ab initio calculations, is revealed. It is found that, in addition to the Bogoliubov–de Gennes vibrational mode states, collective states of the zero-mode operators appear systematically at low excitation energies from the Nα
    threshold energy. These collective states, which are new-type soft modes in nuclei due to the Bose–Einstein condensation of the α clusters, emerge systematically in light– and medium-heavy–mass regions and are also located at high excitation energies from the ground state in contrast to the traditional concept of soft mode in the low-excitation-energy region.

    DOI

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    8
    被引用数
    (Scopus)
  • Effective field theory of Bose-Einstein condensation of α clusters and Nambu-Goldstone-Higgs states in 12C

    Y. Nakamura, J. Takahashi, Y. Yamanaka, S. Ohkubo

    Physical Review C   94 ( 1 ) 014314  2016年07月  [査読有り]

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    12Cの3アルファ粒子構造のホイル状態がボーズ凝縮状態であり、南部ゴールドストーン、ヒッグスモードの状態が実在すること、2+及び4+状態は回転バンド状態ではなく、凝縮体の振動状態であることを示した。

    DOI J-GLOBAL

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    14
    被引用数
    (Scopus)
  • Effective field theory of Bose-Einstein condensation of α clusters and Nambu-Goldstone-Higgs states in C 12

    Nakamura, Y, Takahashi, J, Yamanaka, Y, Ohkubo, S

    Physical Review C - Nuclear Physics   94 ( 1 )  2016年07月  [査読有り]

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    © 2016 American Physical Society.An effective field theory of α-cluster condensation is formulated as a spontaneously broken symmetry in quantum field theory to understand the raison d'être and the nature of the Hoyle and α-cluster states in C12. The Nambu-Goldstone and Higgs mode operators in infinite systems are replaced with a pair of canonical operators whose Hamiltonian gives rise to discrete energy states in addition to the Bogoliubov-de Gennes excited states. The calculations reproduce well the experimental spectrum of the α-cluster states. The existence of the Nambu-Goldstone-Higgs states is demonstrated and crucial. The γ-decay transitions are also obtained.

    DOI

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    14
    被引用数
    (Scopus)
  • Interacting multiple zero mode formulation and its application to a system consisting of a dark soliton in a condensate

    J. Takahashi, Y. Nakamura, Y. Yamanaka

    PHYSICAL REVIEW A   92 ( 2 )  2015年08月  [査読有り]

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    To formulate the zero modes in a finite-size system with spontaneous breakdown of symmetries in quantum field theory is not trivial, for in the naive Bogoliubov theory, one encounters difficulties such as phase diffusion, the absence of a definite criterion for determining the ground state, and infrared divergences. An interacting zero mode formulation that has been proposed for systems with a single zero mode to avoid these difficulties is extended to general systems with multiple zero modes. It naturally and definitely gives the interactions among the quantized zero modes, the consequences of which can be observed experimentally. In this paper, as a typical example, we consider an atomic Bose-Einstein condensed system with a dark soliton that contains two zero modes corresponding to the spontaneous breakdown of the U(1) gauge and translational symmetries. Then we evaluate the standard deviations of the zero mode operators and see how the mutual interaction between the two zero modes affects them.

    DOI

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • Dynamical instability induced by the zero mode under symmetry breaking external perturbation

    J. Takahashi, Y. Nakamura, Y. Yamanaka

    ANNALS OF PHYSICS   347   250 - 260  2014年08月  [査読有り]

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    A complex eigenvalue in the Bogoliubov-de Gennes equations for a stationary Bose-Einstein condensate in the ultracold atomic system indicates the dynamical instability of the system. We also have the modes with zero eigenvalues for the condensate, called the zero modes, which originate from the spontaneous breakdown of symmetries. Although the zero modes are suppressed in many theoretical analyses, we take account of them in this paper and argue that a zero mode can change into one with a pure imaginary eigenvalue by applying a symmetry breaking external perturbation potential. This emergence of a pure imaginary mode adds a new type of scenario of dynamical instability to that characterized by the complex eigenvalue of the usual excitation modes. For illustration, we deal with two one-dimensional homogeneous Bose-Einstein condensate systems with a single dark soliton under a respective perturbation potential, breaking the invariance under translation, to derive pure imaginary modes. (C) 2014 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI

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    3
    被引用数
    (Scopus)
  • Formulation for the zero mode of a Bose-Einstein condensate beyond the Bogoliubov approximation

    Y. Nakamura, J. Takahashi, Y. Yamanaka

    PHYSICAL REVIEW A   89 ( 1 ) 013613  2014年01月  [査読有り]

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    The unperturbed Hamiltonian for the Bose-Einstein condensate, which includes not only the first and second powers of the zero mode operators but also the higher ones, is proposed to determine a unique and stationary vacuum at zero temperature. From the standpoint of quantum field theory, it is done in a consistent manner that the canonical commutation relation of the field operator is kept. In this formulation, the condensate phase does not diffuse and is robust against the quantum fluctuation of the zero mode. The standard deviation for the phase operator depends on the condensed atom number with the exponent of -1/3, which is universal for both homogeneous and inhomogeneous systems.

    DOI

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    13
    被引用数
    (Scopus)
  • ダークソリトンのある冷却原子系におけるゼロモードの役割

    高橋淳一

    物性研究・電子版   2 ( 3 )  2013年08月  [査読有り]

  • Relationship Between Dynamical Instability and Zero Modes for Dark Soliton in Bose–Einstein Condensate

    J. Takahashi, Y. Nakamura, Y. Yamanaka

    JPS Conference Proceedings   1   012100  2013年07月  [査読有り]

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    Investigating the Bogoliubov–de Gennes equation, widely used in the analysis of Bose–Einstein condensate in neutral atomic gases, we reveal some aspect of the interplay between the zero and complex modes. The complex mode implies that the system is dynamically unstable. The zero modes originate from the spontaneous symmetry breakdown, but their roles are not clear because they cause the infrared divergence. In this paper, we deal with the system of a dark soliton in Bose–Einstein condensate which has two zero modes corresponding to the spontaneously broken U(1) gauge and translational symmetries, and show that the zero and its adjoint modes, associated with the spontaneous breakdown of translational symmetry, turn into pure imaginary modes under theperturbation which explicitly breaks translational symmetry.

    DOI

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その他

  • 2021年度笹川科学研究助成(研究番号: 2021-2004)

    2021年04月
    -
    2022年02月

     概要を見る

    研究課題: Rigged Hilbert空間論を用いた非エルミート量子力学の数学的基礎付け

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 現代量子論を記述する三つ組み空間の構築

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究

    研究期間:

    2022年04月
    -
    2025年03月
     

    高橋 淳一

  • ゼロモード量子揺らぎを考慮した非一様Bose-Einstein凝縮系の解析

    研究期間:

    2019年04月
    -
    2022年03月
     

     概要を見る

    ゼロモードとは、自発的対称性の破れに伴って現れる長波長モードであり、凝縮系・素粒子・宇宙物理など幅広い物理に現れることが知られているが、その量子揺らぎに関してはボゴリューボフ近似により無視される。しかし、この近似は一様系のみで正当化されるものであり、非一様系に対しゼロモード量子揺らぎを無視できる明確な根拠はない。実際、申請者らは、トラップに捕捉された1成分ボース・アインシュタイン凝縮体に対しゼロモード量子揺らぎの評価を行い、特定の領域では物理量に無視できない寄与を与えることを示した。本研究では、より多彩な物理系でゼロモード量子揺らぎを無視できない現象があることを示す。本研究は非一様Bose-Einstein凝縮系におけるゼロモードの量子揺らぎに由来する物理的効果を解明することを目標としている。この目標を実現するため、2019年度は以下の課題に取り組んだ。(1)アルファ凝縮模型を用いた12C原子核の”超固体”性に関する研究。ゼロモード量子揺らぎが顕著になる典型的な系として、以前より原子核アルファ凝縮系に着目し研究を進めてきた。本研究では、アルファ粒子が“分子化”した状態であるアルファクラスター状態と、アルファ粒子集団が凝縮したアルファ凝縮状態が共存可能であることを示した。(2)2成分BEC系におけるゼロモード量子揺らぎ間の相互作用に関する研究。ゼロモード量子揺らぎを計算するための処方は1成分BEC系においてのみ定式化されていた。本研究では、これを複数のゼロモード系に拡張し、具体的に2種類のゼロモードが現れる2成分BEC系を対象としてゼロモード量子揺らぎの解析を行った。本処方はゼロモード量子揺らぎを記述する正準演算子の様々な積を含むため、複数ゼロモードがある系ではゼロモード間に実効的な相互作用が生まれる。本研究では、このゼロモード間相互作用の凝縮粒子数や粒子間相互作用依存性を評価した。(3)凝縮体の密度変化を取り入れたボーズ・ポーラロン系における量子デプリーションの解析。ボーズ・ポーラロン系は凝縮体に不純物が埋め込まれた系である。この系は不純物の影響により凝縮体が変形するため非一様系となる。本研究では、不純物が与える凝縮体の局所的空間分布変化が、系の量子揺らぎに対してどのように影響を与えるか評価した。2019年度は研究対象として2成分BEC系とフェルミ対凝縮系を扱う予定であった。前者については本年度内に概ね達成し、後者は当初計画になかった実績(1)と2020年度以降に予定していた実績(3)を優先して行ったため次年度に行うこととした。当初の計画通りに遂行していない課題はあるが、2020年度以降に行う課題を先んじて消化していることから3ヵ年の計画として概ね順調に進展していると判断した。2020年度は、本年度より開始した(A)ポーラロン系と、計画を後ろ倒しにした(B)フェルミ対凝縮系におけるゼロモード量子揺らぎの解析を主要課題とする。前者については既に研究を進めているボーズ・ポーラロン系における量子揺らぎの解析を引き続き行っていく。特に、ゼロモード量子揺らぎを不純物によりプローブする方法について検討を行う。また、フェルミ・ポーラロン系においても研究を行う予定である。また、当初計画にはなかったがアルファ凝縮模型に関する研究を行う中で、原子核の変形を考慮した計算が必要になることがわかってきた。そのため、上記の課題と並行して、(C)核の変形を考慮したアルファ凝縮系に対する理論研究にも取り組んでいく

  • 非一様系におけるゼロモード量子揺らぎの定式化と冷却原子系及び原子核への応用

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2019年03月
     

    山中 由也, 大久保 茂男, 中村 祐介, 桑原 幸朗, 高橋 淳一, 今井 良輔, 川口 拓磨, 鳥居 優作, 大山 京尋, 桂樹 玲, 風間 勇輝, 早木 悠斗

     概要を見る

    量子多体系におけれう連続対称性の自発的破れに際して現れるゼロモードは重要な役割を担っている。これまで、場の量子論で一様無限系に定式化さていたため、それ自身の量子揺らぎは露わに取り込む必要はなかった。しかし、有限非一様系では無視できない寄与があり、それを取り込んだ定式化が最近提案されていた。本研究ではこの新しい定式化を、冷却原子系やアルファクラスター模型で記述される原子核に適用し、ゼロモード量子揺らぎの物理的効果を定量的に解析した。結果は実験での検証が可能である。

  • 量子輸送方程式と冷却原子系への応用

    研究期間:

    2013年04月
    -
    2016年03月
     

     概要を見る

    凝縮のない冷却原子系を対象に、場の量子論に基づく非平衡過程の定式化から量子輸送方程式を導出し、その数値解析を行った。自己エネルギーに現れる虚部の存在が熱平衡への緩和に必要であること、非マルコフ性は非平衡過程の進行をゆっくりさせることを明らかにした。凝縮現象を含む非平衡相転移過程記述の前提として、Bogoliubov近似が使えない有限サイズ系で、自発的対称性の破れに付随して現れるゼロモードの場の量子論として矛盾のない定式化に成功した。この定式化を冷却原子系で凝縮中にダークソリトンがある系や原子核αクラスターモデルにも適用し、従来全くない視点から理論的に解析した

講演・口頭発表等

  • ゼロモード由来の量子揺らぎがBose-Einstein凝縮系に与える影響

    高橋淳一, 山中由也

    QUAntum Theory & Technology Un-Official Meeting  

    発表年月: 2018年10月

  • 冷却フェルミ原子系における対凝縮と有限サイズ効果

    高橋淳一, 山中由也

    熱場の量子論とその応用2018  

    発表年月: 2018年08月

  • Pair condensation theory for systems of trapped cold fermionic atoms

    J. Takahashi, Y. Yamanaka

    26th International Conference on Atomic Physics   (Barcelona) 

    発表年月: 2018年07月

  • New description to soft modes in N-alpha cluster states as Bose-Einstein condensation based on quantum field theory with zero mode excitation

    Junichi Takahashi, R. Katsuragi, Y. Kazama, Y. Nakamura, Y. Yamanaka, S. Ohkubo

    State of the Art in Nuclear Cluster Physics   (Galveston, Texas) 

    発表年月: 2018年05月

  • 光学格子中のボース混合気体におけるカイラル超流動相の集団励起

    高橋淳一, 段下一平

    日本物理学会2016春季大会  

    発表年月: 2016年03月

  • Interacting multiple zero mode formulation for a dark soliton in a Bose-Einstein condensate

    Junichi Takahashi, Yusuke Nakamura, Yoshiya Yamanaka

    APS march meeting   (Baltimore) 

    発表年月: 2016年03月

  • ダークソリトンの消失過程におけるゼロモードの量子揺らぎ

    川口拓磨, 中村祐介, 高橋淳一, 山中由也

    日本物理学会2015年秋季大会  

    発表年月: 2015年09月

  • Dynamical instability induced by zero mode in cold atomic system

    高橋淳一  [招待有り]

    京大基研セミナー   (京都) 

    発表年月: 2015年08月

  • 冷却原子気体系のグレーソリトンに対する2つのゼロモードとその量子状態

    中村祐介, 川口拓磨, 高橋淳一, 山中由也

    日本物理学会2015年春季大会  

    発表年月: 2015年03月

  • 並進対称性の自発的破れに伴うゼロモードの量子状態とソリトンのquantum depletion

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    日本物理学会2015年春季大会  

    発表年月: 2015年03月

  • Bose-Einstein凝縮体に対するゼロモード量子状態と原子核におけるアルファ凝縮模型への応用

    中村祐介, 高橋淳一, 山中由也, 大久保茂男

    熱場の量子論とその応用  

    発表年月: 2014年09月

  • 捕捉された冷却中性原子Bose-Einstein凝縮体に対するゼロモードと位相揺らぎ

    中村祐介, 高橋淳一, 山中由也

    日本物理学会2014年秋季大会  

    発表年月: 2014年09月

  • 8aAW-12 捕捉された冷却中性原子Bose-Einstein凝縮体に対するゼロモードと位相揺らぎ(8aAW 量子エレクトロニクス(Bose粒子系の理論),領域1(原子分子・量子エレクトロニクス・放射線))

    中村 祐介, 高橋 淳一, 山中 由也

    日本物理学会講演概要集   一般社団法人日本物理学会  

    発表年月: 2014年08月

    開催年月:
    2014年08月
     
     
  • Quantum state for zero mode of cold atomic gas system with Bose-Einstein condensate

    Yusuke Nakamura, Junichi Takahashi, Yoshiya Yamanaka

    24th International Conference on Atomic Physics   (Washington D.C.) 

    発表年月: 2014年08月

  • Quantum fluctuation of soliton in Bose-Einstein condensate beyond Bogoliubov approximation

    Junichi Takahashi, Yusuke Nakamura, Yoshiya Yamanaka

    24th International Conference on Atomic Physics   (Washington, D.C.) 

    発表年月: 2014年08月

  • Quantum state for Nambu-Goldstone mode of Bose-Einstein condensate

    Yusuke Nakamura, Junichi Takahashi, Yoshiya Yamanaka

    Higgs Mode in Condensed Matter and Quantum Gases   (Kyoto) 

    発表年月: 2014年06月

  • Nambu-Goldstone mode associated with a soliton and its dynamics, Higgs Mode in Condensed Matter and Quantum Gases

    Junichi Takahashi, Yusuke Nakamura, Yoshiya Yamanaka

    Higgs Mode in Condensed Matter and Quantum Gases   (Kyoto) 

    発表年月: 2014年06月

  • 27aCF-6 2次元ソリトン系に対するsnake instabilityとゼロモードの関係(27aCF 量子エレクトロニクス(Bose粒子系の理論),領域1(原子分子・量子エレクトロニクス・放射線))

    高橋 淳一, 中村 祐介, 山中 由也

    日本物理学会講演概要集   一般社団法人日本物理学会  

    発表年月: 2014年03月

    開催年月:
    2014年03月
     
     
  • 冷却原子系におけるゼロモードと動的不安定性の関係

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    日本物理学会2013年秋季大会  

    発表年月: 2013年09月

  • 26aBA-12 冷却原子系におけるゼロモードと動的不安定性の関係(量子エレクトロニクス(Bose粒子系の理論),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    高橋 淳一, 中村 祐介, 山中 由也

    日本物理学会講演概要集   一般社団法人日本物理学会  

    発表年月: 2013年08月

    開催年月:
    2013年08月
     
     
  • Relationship between dynamical instability and zero modes for dark soliton in Bose-Einstein condensate

    Junichi Takahashi, Yusuke Nakamura, Yoshiya Yamanaka

    The 12th Asia Pacific Physics Conference   (千葉) 

    発表年月: 2013年07月

  • 28pEE-6 捕捉された中性冷却Bose-Einstein凝縮系におけるBogoliubov-de Gennesの方法とWard-高橋恒等式(28pEE 量子エレクトロニクス(Bose粒子系の理論),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    高橋 淳一, 中村 祐介, 山中 由也

    日本物理学会講演概要集   一般社団法人日本物理学会  

    発表年月: 2013年03月

    開催年月:
    2013年03月
     
     
  • 捕捉された中性冷却Bose-Einstein凝縮系におけるBogoliubov de-Gennesの方法とWard-高橋恒等式

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    日本物理学会2013年春季大会  

    発表年月: 2013年03月

  • 捕捉されたBose-Einstein凝縮系におけるBogoliubov de-Gennesの方法とゼロモード

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    2012年熱場の量子論とその応用  

    発表年月: 2012年09月

  • ダークソリトンの動的不安定性による崩壊に対する2つのゼロモードの役割

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    日本物理学会2012年秋季大会  

    発表年月: 2012年09月

  • 19aPSB-27 ダークソリトンの動的不安定性による崩壊に対する2つのゼロモードの役割(19aPSB 領域11ポスターセッション,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理))

    高橋 淳一, 中村 祐介, 山中 由也

    日本物理学会講演概要集   一般社団法人日本物理学会  

    発表年月: 2012年08月

    開催年月:
    2012年08月
     
     
  • 捕捉されたBose-Einstein凝縮系におけるBogoliubov de-Gennesの方法とzero modeの役割

    高橋淳一

    第57回物性若手夏の学校  

    発表年月: 2012年08月

  • The roles of the two zero and adjoint modes in the dynamics of dark soliton

    Junichi Takahashi, Yusuke Nakamura, Yoshiya Yamanaka

    23rd International Conference on Atomic Physics   (Paris) 

    発表年月: 2012年07月

  • 2次元ソリトン系に対するsnake instabilityとゼロモードの関係

    高橋淳一, 中村祐介, 山中由也

    日本物理学会2014年春季大会  

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学内研究費(特定課題)

  • Rigged Hilbert空間を⽤いた準束縛系の数学的基礎付け

    2021年   大森 祥輔

     概要を見る

    準束縛状態を扱う土俵として、非エルミート量子系の数学的基礎の構築を試みた。本年度前半では、非エルミート系の中でも特別な対称性を持つクラスである準エルミート系についてrigged Hilbert空間の構築、及び、準エルミートな自己共役作用素に対する核スペクトル定理の証明を行った。詳細化が必要な箇所はいくつか残るものの、概ね証明は終了している。核スペクトル定理はrigged Hilbert空間に属する作用素の固有状態が完全であることを示すrigged Hilbert空間論の根底をなす定理であり、この部分が証明できたということは本研究としては非常に大きな一歩である。

  • ボーズ・ポーラロン系における不純物自己束縛相図

    2020年  

     概要を見る

    本年度の研究では、当初の予定とは異なり、ポーラロン間の相互作用について研究を行った (arXiv:2011.07911)。その理由は、現実的な系において単一ポーラロンは未だに実現しておらず、不純物としては複数の原子を想定したほうが良いと判断したためである。そのため、当初は想定していなかったポーラロン間の相互作用について研究を行う必要が出てきた。ポーラロン間の相互作用として幾つかの関数型が理論的に提案されている。しかしながら、実験においてこれを直接観測した例はない。そこで、本研究では、実験において相互作用を直接観測する方法を提案した。また、ゼロモードに関係する研究として、16Oの励起スペクトルに関する研究も行った。 

  • 非一様凝縮系におけるゼロモード励起エネルギーと秩序変数に対する量子揺らぎの解析

    2018年   早稲田大学基幹理工学部, 大阪大学核物理研究センター

     概要を見る

    申請者は自発的対称性の破れに伴い現れるゼロモード(南部-Goldstoneモード)が起源となる、秩序変数に対する量子揺らぎの解析を行った。秩序変数の量子揺らぎは凝縮粒子数が多くなる場合、無視されることがほとんどである。今回の研究では数個の粒子が凝縮しているとされる原子核中のαクラスター状態に対して秩序変数に対する量子揺らぎの効果を評価した。本解析では一般的なNα原子系に対して定性的な解析を行い、その後、定量的な解析を16^Oに対して行った。また、冷却原子系を想定した2成分Bose-Einstein凝縮系に対する応用についても研究を行った。

  • Bose-Einstein凝縮系におけるゼロモードが及ぼす物理的影響に関する研究

    2014年   中村祐介, 山中由也, 大久保茂男

     概要を見る

    申請者は自発的対称性の破れに伴い現れるゼロモード(南部-Goldstoneモード)が物理量に与える影響の解析を行った。ゼロモードは自発的対称性が破れた系を特徴づける重要なモードであるが、ゼロモードを物理量の計算に取り入れることはほとんどの研究でされていなかった。今回の研究では冷却原子Bose-Einstein凝縮系を想定した模型において様々な物理量の評価を行った。本研究期間において申請者は、(a)ゼロモードがソリトンの動的・熱力学的不安定性に与える影響、(b)ゼロモードがソリトンの粒子分布に与える影響、(c)ゼロモードが原子核の励起モードに及ぼす影響、の3点を明らかにした。

 

現在担当している科目

担当経験のある科目(授業)

  • 量子物理学特論

    高知大学  

    2021年10月
    -
    継続中
     

  • 理工学基礎実験2A

    早稲田大学  

  • 理工学基礎実験1B

    早稲田大学  

  • 理工学基礎実験1A

    早稲田大学