Research

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私達は、レーザーを使って真空中の原子をマイクロK台の超低温度にし、原子がもつド・ブロイ波を利用して量子センサーを作る研究を行っています。また原子気体の温度をナノK台にまで下げ、量子縮退(ボース凝縮、フェルミ縮退)した原子気体を生成することも行っています。非共鳴のレーザーを干渉させて作った周期ポテンシャルに量子縮退した原子気体を導入することで、人工的な結晶を作りだすことも出来ます。
 冷却された原子気体を使うことで超高感度のセンサーを作る、高温超伝導の微視的理解に迫る、磁性を持った気体が生み出す新奇な物性現象を発見する。自分達でレーザーを作り、制御回路を作成し、プログラムを組み、応用研究を行い、物性現象を探索する。そんな研究を一緒に楽しんでみませんか?


レーザー冷却の基礎

私達が研究に用いているレーザー冷却と呼ばれる手法について、その概略を説明したいと思います。私達の研究室では、光学除振台とよばれる特殊なテーブルの上にレーザー、真空装置、光学素子などを設置し、各種の実験を行っています。写真はそうした実験系の一例です。原子は共鳴周波数をもつ光を吸収、放出する性質をもって...

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量子慣性センサー

原子のドブロイ波を用いた干渉計(Atom Interferometry: AI)を利用することで、従来に比べ飛躍的に高い感度を有する慣性センサーを構築することができます。私達はAIセンサーの中でも特にAIジャイロスコープに注目しており、これを自動運転車における多重安全性の確保や自律型無人潜水機を用い...

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光格子を用いた物性研究

私達は、光で作られた格子の中に原子気体を捕捉し、そこで発現する物性現象について研究を行っています。その際活躍するのが量子気体顕微鏡と呼ばれる特殊な顕微鏡です。私達はイッテルビウム(Yb)と呼ばれる原子種に対して量子気体顕微鏡を世界で初めて実現しました。光で作られた格子とは?量子気体顕微鏡とは?それを...

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磁性量子気体の物理

ごく最近になり私達は、ユウロピウム(Eu)というランタノイド系の原子種を世界で初めてレーザー冷却することに成功しました。今後は、原子気体の温度をさらに冷やし、ボース凝縮を実現することで、磁性をもった量子気体の新奇な物性を探索することを計画しています。磁性をもった量子気体とは何なのか?どのような面白い...

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