量子光学・レーザー物理学ゼミナールB

科目ナンバリング G-SCI21 62048 SJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 後期
単位数 2 単位 授業形態 ゼミナール
配当学年 修士 対象学生
使用言語 日本語 曜時限
教員 高橋 義朗 (国際高等教育院 教授)
高須 洋介 (理学研究科 准教授)
田家 慎太郎 (理学研究科 特定助教)
授業の概要・目的  
近年、光や原子の量子状態の制御は極めて高度なレベルに達していて、様々な興味深い研究が行われている。本ゼミナールでは、希薄原子気体のボース・アインシュタイン凝縮やフェルミ縮退の物性研究、特に光格子中の冷却原子を用いた量子シミュレーションとその量子情報への応用、などについて、実験技術を含めた最先端の研究成果に関して、討論形式のゼミを行う。この研究テーマに関連する世界的な研究動向を把握し、研究の基礎力を形成することを目指す。





到達目標 希薄原子気体のボース・アインシュタイン凝縮やフェルミ縮退の物性研究、特に光格子中の冷却原子を用いた量子シミュレーションとその量子情報への応用、などについて研究動向を把握し、先行研究を批判的に読み込むことができる。オリジナリティの高い研究テーマを追求できる実験的および理論的なセンスや技術等、研究を遂行する上で必要な力量を身に付ける。
授業計画と内容 ゼミナール形式の授業を行う。進め方は、受講者の背景や理解の状況に応じて、理解の程度を確認しながら適切に決める。


以下のような授業計画で、討論形式のゼミを行う。具体的内容は随時指示する。
第1回 イントロダクション
 アルカリ原子やイッテルビウム原子のボース・アインシュタイン凝縮体などを用いた光格子中での量子相転移,量子気体顕微鏡,多成分量子縮退気体の研究や,量子情報や基礎物理学への応用を念頭においた研究など、最先端の実験テーマについての概要を説明する。基本的な概説書・注釈書などを紹介し、ゼミナールの進め方と準備・発表の方法を周知する。また、受講者の担当部分を決定する。
第2回~第14回 討論形式のゼミナール   
  希薄原子気体のボース・アインシュタイン凝縮やフェルミ縮退の物性研究、特に光格子中の冷却原子を用いた量子シミュレーションとその量子情報への応用、などについて、最先端の研究に関する基本的教科書、解説書、または論文等を輪講する。
  光学の基礎,レーザー光と原子との相互作用やレーザー冷却,希薄原子気体のBEC、量子計算、光格子中の冷却原子,などに関する基本的事項の学習も適宜含める。
第15回 フィードバック
 これまでに学習した内容に関して、フィードバックを行う。フィードバック方法は別途連絡する。
履修要件 量子力学の知識があること。
授業外学習(予習・復習)等 輪講に用いるテキスト等を事前に学習することが前提である。担当部分は、出席者への追加資料などを準備して発表することが望ましい。
ゼミの進め方については適宜、指示をして、受講者が予習および復習できるように十分に配慮する。
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