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講義概要/Course Information
2024/05/03 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
凝縮体量子工学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Selected Topics on Quantum Degenerate Systems
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2021年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
後学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻
/Cluster/Department
基盤理工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
斎藤 弘樹、岸本 哲夫
居室
/Office
東6-428(斎藤)、東6-628(岸本)
公開E-mail
/e-mail
hiroki.saito@UEC, kishi@pc.UEC (UEC=uec.ac.jp)
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last update
2021/09/24 13:08:04 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
巨視的な物質では、通常、量子力学的な現象を直接的に目にすることはない。しかし、「ボース・アインシュタイン凝縮」を起こした冷却原子気体は巨視的なスケールで量子現象を示す。本講義では、現在、精力的に研究が進められている冷却原子気体を取り上げ、これらの分野を概観し、基礎的な事項から研究の最前線までを解説する。到達目標は冷却原子気体の基礎的な内容(ボース・アインシュタイン凝縮、冷却・トラップの原理、量子渦、等)を理解し、説明できること。

A Bose-Einstein condensate is a macroscopic wave function, which exhibits quantum phenomena in macroscopic scale. In this lecture, we study fundamental properties (trapping and cooling, quantized vortex, etc.) and recent topics of Bose-Einstein condensates of ultracold atoms.
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
基礎量子物理工学
Advanced Quantum Mechanics
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
数学および物理の科目の他に、簡単な英語の読み・書き
Mathematics, physics, English
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
特になし
Not assigned
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
英語タイプIIにより講義を実施 (English type II)

講義は基本的に日本語で行なうが、場合によって英語で質問に応じたり説明を補足したりする。
Language is mainly Japanese. English is used complementally.

授業計画
第1回:イントロダクション         第8回:量子渦
第2回:ボース凝縮の基礎理論        第9回:引力相互作用
第3回:電磁場中の原子の性質        第10回:フェッシュバッハ共鳴
第4回:原子のトラップと冷却        第11回:スピンを持つ原子の凝縮体
第5回:原子間相互作用の定式化       第12回:光格子中の原子
第6回:平均場近似             第13回:冷却フェルミ原子
第7回:ダイナミクスと励起         第14回:様々な実験
第15回:最近のトピックス

第1-5, 11,12回:斎藤が担当
第6-10, 13-15回:岸本が担当

1. Introduction
2. Noninteracting systems
3. Atomic properties
4. Trapping and cooling of atoms
5. Atomic interactions
6. Mean field theory
7. Mean field dynamics
8. Vortex
9. Attractive interaction
10. Feshbach resonance
11. Spinor condensate
12. Optical lattice
13. Fermions
14. Various experiments
15. Summary

1-5, 11,12 : Saito
6-10, 13-15 : Kishimoto
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
講義内容の復習をすることが望ましい。
Please carry out a review of the lecture.
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
レポートで評価する。
冷却原子気体の基礎物理を理解することを最低達成基準とする。 
Evaluation is based on the reports.
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
適宜相談に応じる。
Always
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
低温で起こる巨視的量子現象の魅力を伝えたいと思います。
Macroscopic quantum phenomena are fascinating.
その他
/Others
特になし
キーワード
/Keywords
冷却原子気体、ボース・アインシュタイン凝縮、レーザー冷却、超流動
ultracold atoms, Bose-Einstein condensation, laser cooling, superfluidity