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講演抄録/キーワード
講演名 2019-11-18 13:50
[ポスター講演]光格子中のスピノルボゾンにおけるギンツブルグ-ランダウ理論
山鹿汐音吉井涼輔土屋俊二中大
抄録 (和) レーザーの干渉によって作られる周期的ポテンシャル(光格子)中のBose凝縮体はMott絶縁(MI)状態と超流動(SF)状態間の相転移が生じることが知られており,2002年にはMI-SF相転移の観測実験が成功している.
また,スピン1のアルカリ原子気体を光格子中に閉じ込めることで,スピン自由度が残った強相関Bose粒子系を実現できることが期待されている.
この系はスピンの無い系に比べスピン自由度に起因する豊かな相構造や集団モードの発見が期待できるため,研究対象として非常に興味深い.
本研究の目的は光格子中のスピン1の内部自由度を持つ粒子系のMI-SF相境界付近における系の振る舞いを理解することである.
上記の系は相互作用のパラメーターによって強磁性,反強磁性的な振る舞いを示す他,各格子内の粒子数の偶奇性に対応して異なる基底状態をとる.
今回は系の振る舞いに対するスピン内部自由度の影響がより強くなると予想される,反強磁性的な相互作用を持つ絶対零度の系に着目し,Ginzburg-Landau理論の考え方を元に松原形式や摂動論を用いて系の秩序パラメーターの挙動を支配する方程式(Ginzburg-Landau方程式)を導いた.
Ginzburg-Landau方程式の数値解析の結果,上記の系においてMI-SF相転移の次数がスピン-スピン相互作用の大きさに依存することが明らかとなり,スピンの無い系では見られない新たな相構造が発見された.さらに,同方程式を一様解周りの揺らぎについて線形化し解くことにより,スピン空間の対称性が自発的に破れることによって生じる,スピン1Bose凝縮系特有の集団モードが見つかった. 
(英) Since the observation of the Mott insulating - superfluid (MI-SF) phase transition , bosons trapped in an optical lattice offer novel opportunities for exploring fundamental issues in condensed matter physics.
Motivated by the realization of Bose-Einstein condensation of spin-1 bosons, spinor bosons in an optical lattice have been also studied theoretically.
This system is well described by the spin-1 Bose-Hubbard model.
We assume that the interaction between atoms is antiferromagnetic.
In the previous study, the MI-SF phase transition is predicted to be of first-order .
To describe the SF phase in the vicinity of the MI-SF transition, we derive the time-dependent Ginzburg-Landau (TDGL) equation with the six-th order terms in terms of the SF order parameter.
By linearizing the TDGL equation, we analyze the Nambu-Goldstone and Higgs modes associated with the spontaneous breaking of the gauge and spin rotational symmetry.
We also discuss instabilities and determine critical velocity for superfluid flow.
キーワード (和) 光格子 / 超流動 / Mott絶縁体 / MI-SF相転移 / / / /  
(英) optical lattice / MI-SF transition / superfluid / Mott insulator / / / /  
文献情報 信学技報
資料番号  
発行日  
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
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研究会情報
研究会 QIT  
開催期間 2019-11-18 - 2019-11-19 
開催地(和) 学習院大学 
開催地(英) Gakushuin University 
テーマ(和) 量子情報, 一般 
テーマ(英) Quantum Information 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 QIT 
会議コード 2019-11-QIT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 光格子中のスピノルボゾンにおけるギンツブルグ-ランダウ理論 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Ginzburg-Landau theory for spinor bosons in an optical lattice 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 光格子 / optical lattice  
キーワード(2)(和/英) 超流動 / MI-SF transition  
キーワード(3)(和/英) Mott絶縁体 / superfluid  
キーワード(4)(和/英) MI-SF相転移 / Mott insulator  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 山鹿 汐音 / Shion Yamashita / ヤマシカ シオン
第1著者 所属(和/英) 中央大学 (略称: 中大)
Chuo University (略称: Chuo Univ)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉井 涼輔 / Ryosuke Yosii / ヨシイ リョウスケ
第2著者 所属(和/英) 中央大学 (略称: 中大)
Chuo University (略称: Chuo Univ)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 土屋 俊二 / Shunji Tsuchiya / ツチヤ シュンジ
第3著者 所属(和/英) 中央大学 (略称: 中大)
Chuo University (略称: Chuo Univ)
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講演者
発表日時 2019-11-18 13:50:00 
発表時間 120 
申込先研究会 QIT 
資料番号  
巻番号(vol)  
号番号(no)  
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