元スレ【物理】京大など、極低温の原子気体を用いて物質の新しい量子状態を作製に成功

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京都大学高橋義朗理学研究科教授、素川靖司同大学院生らの研究グループは、NTTとの共同研究で、レーザー光を
用いて作成した人工の結晶の中に極低温の原子気体をとどめることで、これまで存在していなかった物質の新しい
量子状態を作り出すことに成功したことを明らかにした。同成果は英国の科学雑誌「Nature Physics」に掲載された。
量子力学では、すべての粒子はボース粒子(ボソン)とフェルミ粒子(フェルミオン)と呼ばれる性質が異なる2種類の
粒子に区別される。
今回、イッテルビウム原子の同位体を利用して、ボソンとフェルミオンを光格子の中で混合させたところ、
ボソンとフェルミオン間に働く相互作用および混合させる数に応じて、多様な量子状態が実現することが明らか
となった。特に、ボソンとフェルミオンが格子点上に1個ずつランダムに入り混じった混合モット絶縁体や、
複数のボソンとフェルミオンが合わさって1つの粒子のようになった複合粒子状態は、今回の研究で確認された
新しい量子状態だという。
今回、見出された極低温原子気体の新しい量子状態は、温度をさらに下げることで多様性に富んだ秩序状態に
移り変わっていくと考えられるという。そのため、この秩序状態がどのようなメカニズムで出現するのかを
解明することは、物質系の秩序状態である磁性や超伝導などの研究に進展をもたらすものと研究グループでは
見ており、今後は、原子気体を冷却する技術を発展させ、物質の性質を決める原理の解明に向けた
量子シミュレータの実現を目指すとするほか、将来的には光格子を量子コンピュータへの応用を可能とするため、
原子の制御・観測方法の開拓を目指すとしている。

▽画像
真空容器内のイッテルビウム原子気体。中央の緑色の点が波長556nmの緑色光を出して発光している
イッテルビウム原子の気体を表している。なお、原子気体は数mmのサイズ
極低温の原子気体に対方向にレーザー光を照射させ、光の干渉により光格子と呼ばれる周期的な構造を作成する。
光格子ではレーザー光の強さにより、原子の動きを制御することが可能
新たしい量子状態の概要
▽記事引用元　マイコミジャーナル（2011/08/03）
http://journal.mycom.co.jp/news/2011/08/03/105/index.html

▽京都大学プレスリリース
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2011/110728_1.htm

▽Nature Physics
「Interaction and filling-induced quantum phases of dual Mott insulators of bosons and fermions」
http://www.nature.com/nphys/journal/v7/n8/abs/nphys2028.html

2 :

凝縮系理論の単位を落とした嫌な思い出が蘇る

3 :

誰か分かりやすく7文字程度にまとめてくれ
じゃなきゃ読めない

4 :

粒子変化を見る研究

5 :

なんだかよくわからんが、世紀の大発見のﾖｶｰﾝ

6 :

こういう研究が伸びてるのは分析手段の進歩だろうね。昔はトレースできなかったと
思う。

7 :

プラズマじゃねーの

8 :

普通にノーベル賞もんだろこれ
日本の理系頭脳ぶっちぎりすぎだろ

9 :

イッテルビウムって原子が微妙に面白い名前だ、って事だけわかった

10 :

何をイッテルビウムかわからんね

12 :

イッテルビーム！！

13 :

個体、気体、プラズマ以外ってこと？

14 :

…お、おう。

15 :

何を訳のわからないこと言ってるんだか・・・・

16 :

半減期の速い性質に変えたり出来んのかな？

17 :

>>10フイタだろバカ

18 :

＞新たしい量子状態の概要

日本語でかまいkませんので
今少しわかりやすくお願い致します。

19 :

俺でさえこれほどまでに理解できない難解な記事はじつに珍しい。
つまりノーベル賞は確定ということだ。

20 :

新しい特性を持つ素材が作れそうという事か

21 :

何が起こってるのか意味不明ｗ

22 :

>>3

夏休みの自由研究
（字余り）

23 :

量子状態とは、量子論で記述される系（量子系）がとる状態のことである。
量子系の物理量は、全く同じように系を準備しても測定をする度に値が異なる。
このことは物理量が定まっている古典系とは明らかに異なる。
量子系において定まっているのは物理量ではなく、物理量の分布を表す確率分布である。
系の準備の仕方が同じであれば、どのような物理量であっても、測定値の確率分布は一定である。
すべての物理量の測定値が一定の確率分布をもつような仕方で系が準備されているとき、その系の状態を指してある量子状態という。
(wikipedia)

24 :

>>23
５０℃の水でも分子レベルでは５０℃の運動量を持つものばかりじゃないという
意味と理解するとわかりやすいかな？

25 :

パウリの排他定理に従うでもなく、反するでもなく、フェルミ=ディラック統計にもボース =アインシュタイン統計にも従わない粒子ってことだろ。
どうすんだよこんなもん見つけて、、、。

26 :

新しいりょう子状態…
古いりょう子はもう年だからね

27 :

さすが京大、御用大学とはだいぶ違いますね。

28 :

俺が生きてる間に実生活に反映されるんだろうか・・・

29 :

やっぱりゆとりて。。。

30 :

せ…せやな

31 :

スーパーリチウム原子だな、しかもまだ何段階も
変化する途中・・・サイヤ人みたいなもん

32 = 31 :

ボーズアインシュタイン凝縮まではわかるが、それから先
どう違ったんだ？説明してくれ

33 :

ボーズ粒子とかフェルミ粒子って単なる分類で、特定の粒子だか量子にはちゃんと別な名称あるよね

34 :

イッテルビウムの中性子数で、ボソンとフェルミオンを作ったわけだ

36 :

>>25
色不異空空不異色　色即是空空即是色
>>28
10年生きればおそらく大丈夫。

37 :

　スウェーデンのストックホルムの近郊に、イッテルビー（Ytterby）という
町がある。1787年、鉱物が大好きだった（これがほんとの「大鉱物」？）
スウェーデンの陸軍中尉カール・アレニウスが、ここで黒い鉱石を採取する。
それが、フィンランドのガドリンの手に渡り、1794年、彼はその鉱物から
新しい酸化物を発見した。

　この酸化物は、産地の名前にちなんで「イッテルビア」と呼ばれていたが、
後に「イットリウム（yttrium）の酸化物」という意味の「イットリア」と
呼ばれるようになった。つまり、ガドリンは、新しい元素イットリウムを発見
したつもりだったのだ。
　発見から50年以上たった1843年、スウェーデンのモサンデルは、イットリアを
３つの成分に分けることに成功、イットリア、テルビア、エルビアと名付けた。
何のことはない、村の名前「イッテルビー」を３つに分解して名前にしたのだ。
３つ揃うと「イッテルビー」が現れるという仕掛けだ。いいネーミングだと思う。
「小岩井農場」のネーミングの逆パターンだ。
　さて、イットリアから得られた元素には、旧名のイットリウムが与えられ、
あとの２つから得られた２つの元素には、それぞれテルビウム（terbium）、
エルビウム（erbium）の名がつけられた。
　話は、まだ続く。1878年、スイスのマリニャックは、エルビアから４つ目
の新元素を発見した。で、新元素の名前だが、発見者の名前から
「マリニャッキウム」でもよかったのだけど、彼はそうしなかった。やはり、
地名から命名することにこだわった。しかし、「イットリウム」という名前も、
「テルビウム」も「エルビウム」も既に使われている。仕方がないので、
この元素には、ズバリ、「イッテルビウム（ytterbium）」と名が与えられた。
　だが、実は、イッテルビウムも単一の元素ではなかった。1907年、フランスの
ユルバンは、イッテルビウムが２つの元素からなることを発見した。そのうちの
一つの名前は、そのまま「イッテルビウム」。もう一つは、さすがにイッテルビー町
関連の名前は付けられなかった。ユルバンの生地であるパリの古称「ルテチア」
から「ルテチウム」と名付けられたのだった。

38 :

これはどのぐらいすごい発見なの？
教えてエロい人

39 :

統計力学の基礎基本は理解できたと思ってたのにこれかよ
教科書かなり書き変わるだろ

40 :

>>1
>>この秩序状態がどのようなメカニズムで出現するのかを
>>解明することは、物質系の秩序状態である磁性や超伝導などの研究に進展をもたらす

これからが競争だよ、どういうメカニズムで出現するかの理論をまとめれば
ノーベル賞になる可能性があるだろうな

41 = 38 :

じゃあ今回の成果だけではノーベル賞は無理なのか。

42 :

ボソンジャンプ…㍉㍍㌢㌧㌢㌧

43 :

だいたいのことは評論できるがこれだけはお手上げだな

しかしこの期に及んで宇宙とやらはまだ不可解な仕組みになってるんだ
ということはわかった
　それにしてもややこしすぎ　ややこしくするためにややこしくしてる
としてもしてるやつの能力たるや異常どころじゃない

やはりこの世は100京あるなかの上から何番目かの複雑さを持つ宇宙
だったんだよ　　ひとつしかないならこんなに複雑なわけがない

44 :

真面目な公務員もいるけど、不可解な行動する公務員もいる！YouTubeの投稿だよ。滅多に見れない映像だから視聴価値あると思うが、大スクープかも？スレ違いでスマソ
http://www.youtube.com/watch?v=n29bUxkVNbUコピペして糾弾

45 :

>今回、イッテルビウム原子の同位体を利用して、ボソンとフェルミオンを光格子の中で混合させたところ、
>ボソンとフェルミオン間に働く相互作用および混合させる数に応じて、多様な量子状態が実現することが明らか

ボゾンとフェルミオンの同位体が混在してる単体の結晶なんていくらでもあるのに、何が
新しいんだ？