リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「Effective Theory of Quantum Many-Body Systems Coupled with Mechanical Degrees of Freedom」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

Effective Theory of Quantum Many-Body Systems Coupled with Mechanical Degrees of Freedom

杉本, 健太朗 東京大学 DOI:10.15083/0002006654

2023.03.24

概要

論文審査の結果の要旨
氏名

杉本

健太朗

本論文は 3 章からなる。第1章は、イントロダクションであり、古典自由度と結合した
量子多体系について解説している。第2章は重い粒子(台)と、軽い多数粒子が結合した
複合系を重心座標と相対座標への書き換えた有効模型を構築している。特に原子層の上
に展開された超低温状態にあるヘリウム 4He を念頭においている。第3章は XXZ 模型に
おける長距離相互作用と選択的局在化について述べられている。特に、交換相互作用が時
間振動するモデルに対するフロッケ有効ハミルトニアンの導出し、特別な初期状態を用
意すると時間発展が凍結する局在現象を発見した。第4章は全体のまとめとなっている。
なお、本論文第2章は簑口友紀、そして、第3章は柚木清司との共同研究であるが、論
文提出者が主体となって分析及び検証を行ったもので、論文提出者の寄与が十分である
と判断する。
したがって、博士(理学)の学位を授与できると認める。

参考文献

[1] F. Sch¨afer, T. Fukuhara, S. Sugawa, Y. Takasu, and Y. Takahashi, Nat.

Rev. Phys. 2, 411 (2020).

[2] K.-D. Wu, Y. Yuan, G.-Y. Xiang, C.-F. Li, G.-C. Guo, and M. PerarnauLlobet, Sci. Adv. 5, eaav4944 (2019).

[3] J. Cripe, T. Cullen, Y. Chen, P. Heu, D. Follman, G. D. Cole, and T. Corbitt, Phys. Rev. X 10, 031065 (2020).

´ Rivas, Phys. Rev. Lett. 124, 160601 (2020).

[4] A.

[5] H. Walther, B. T. H. Varcoe, B.-G. Englert, and T. Becker, Rep. Prog.

Phys. 69, 1325 (2006).

[6] J. M. Raimond, M. Brune, and S. Haroche, Rev. Mod. Phys. 73, 565

(2001).

[7] S. Restrepo, J. Cerrillo, V. M. Bastidas, D. G. Angelakis, and T. Brandes,

Phys. Rev. Lett. 117, 250401 (2016).

[8] M. Carrega, P. Solinas, M. Sassetti, and U. Weiss, Phys. Rev. Lett. 116,

240403 (2016).

[9] M. C. Goorden, M. Thorwart, and M. Grifoni, Phys. Rev. Lett. 93, 267005

(2004).

76

[10] A. H. Castro Neto, F. Guinea, N. M. R. Peres, K. S. Novoselov, and A. K.

Geim, Rev. Mod. Phys. 81, 109 (2009).

[11] M. A. H. Vozmediano, M. I. Katsnelson, and F. Guinea, Physics Reports

496, 109 (2010).

[12] F. de Juan, J. L. Manes,

and M. A. H. Vozmediano, Phys. Rev. B 87,

165131 (2013).

´ T. Dumitric˘a, S. J. Kim, P. Nemes-Incze, C. Hwang, and L. P.

[13] L. Tapaszto,

´ Nat. Phys. 8, 739 (2012).

Biro,

[14] D.-B. Zhang, E. Akatyeva, and T. Dumitric˘a, Phys. Rev. Lett. 106, 255503

(2011).

[15] F. Guinea, Solid State Communications 152, 1437 (2012).

[16] C. Si, Z. Sun, and F. Liu, Nanoscale 8, 3207 (2016).

[17] I. Y. Sahalianov, T. M. Radchenko, V. A. Tatarenko, G. Cuniberti, and

Y. I. Prylutskyy, Journal of Applied Physics 126, 054302 (2019).

[18] S. H. Mousavi, P. T. Rakich, and Z. Wang, ACS Photonics 1, 1107 (2014).

[19] T. Zhang, H. Chang, Y. Wu, P. Xiao, N. Yi, Y. Lu, Y. Ma, Y. Huang, K.

Zhao, X.-Q. Yan, Z.-B. Liu, J.-G. Tian, and Y. Chen, Nat. Photonics 9,

471 (2015).

[20] M. M. Salary, S. Inampudi, K. Zhang, E. B. Tadmor, and H. Mosallaei,

Phys. Rev. B 94, 235403 (2016).

[21] A. V. Chumak, V. I. Vasyuchka, A. A. Serga, and B. Hillebrands, Nat.

Phys. 11, 453 (2015).

[22] S. M. Rezende, A. Azevedo, and R. L. Rodr´ıguez-Su´arez, Journal of Applied Physics 126, 151101 (2019).

[23] A. H. MacDonald and M. Tsoi, Phil. Trans. R. Soc. A. 369, 3098 (2011).

77

[24] V. Baltz, A. Manchon, M. Tsoi, T. Moriyama, T. Ono, and Y. Tserkovnyak,

Rev. Mod. Phys. 90, 015005 (2018).

[25] J. Linder and J. W. A. Robinson, Nat. Phys. 11, 307 (2015).

[26] G. Fabiani and J. Mentink, SciPost Phys. 7, 004 (2019).

[27] F. W. Hehl and W.-T. Ni, Phys. Rev. D 42, 2045 (1990).

[28] S. J. Barnett, Phys. Rev. 6, 239 (1915).

[29] M. Matsuo, J. Ieda, K. Harii, E. Saitoh, and S. Maekawa, Phys. Rev. B 87,

180402 (2013).

[30] J. Fujimoto and M. Matsuo, Phys. Rev. B 102, 020406 (2020).

[31] A. Einstein, Naturwissenschaften 3, 237 (1915).

[32] P. Mohanty, G. Zolfagharkhani, S. Kettemann, and P. Fulde, Phys. Rev.

B 70, 195301 (2004).

[33] G. Zolfagharkhani, A. Gaidarzhy, P. Degiovanni, S. Kettemann, P. Fulde,

and P. Mohanty, Nat. Nanotechnol. 3, 720 (2008).

[34] M. F. O’Keeffe, E. M. Chudnovsky, and D. A. Garanin, Phys. Rev. B 87,

174418 (2013).

[35] A. A. Kovalev, L. X. Hayden, G. E. W. Bauer, and Y. Tserkovnyak, Phys.

Rev. Lett. 106, 147203 (2011).

[36] D. A. Garanin and E. M. Chudnovsky, Phys. Rev. B 92, 024421 (2015).

[37] A. Polkovnikov, K. Sengupta, A. Silva, and M. Vengalattore, Rev. Mod.

Phys. 83, 863 (2011).

[38] A. Schmitt, Introduction to superfluidity – Field-theoretical approach and

applications, (July 31, 2014) http://arxiv.org/abs/1404.1284 (visited

on 11/20/2020).

78

[39] S. I. Vilchynskyy, A. I. Yakimenko, K. O. Isaieva, and A. V. Chumachenko,

Low Temperature Physics 39, 724 (2013).

[40] D. Vollhardt and P. Woelfle, Superfluid Helium 3: Link between Condensed

Matter Physics and Particle Physics, (Dec. 5, 2000) http://arxiv.org/

abs/cond-mat/0012052 (visited on 11/20/2020).

[41] J. Day and J. Beamish, J Low Temp Phys 148, 627 (2007).

[42] A. Haziot, A. D. Fefferman, F. Souris, J. R. Beamish, H. J. Maris, and S.

Balibar, Phys. Rev. B 88, 014106 (2013).

[43] S. Nakamura, K. Matsui, T. Matsui, and H. Fukuyama, Phys. Rev. B 94,

180501 (2016).

[44] M. C. Gordillo and J. Boronat, Phys. Rev. Lett. 124, 205301 (2020).

[45] S. Moroni and M. Boninsegni, Phys. Rev. B 99, 195441 (2019).

[46] N. Hosomi and M. Suzuki, J Low Temp Phys 148, 773 (2007).

[47] N. Hosomi, A. Tanabe, M. Suzuki, and M. Hieda, Phys. Rev. B 75, 064513

(2007).

[48] N. Hosomi and M. Suzuki, Phys. Rev. B 77, 024501 (2008).

[49] N. Hosomi, J. Taniguchi, M. Suzuki, and T. Minoguchi, Phys. Rev. B 79,

172503 (2009).

[50] J. Krim, D. H. Solina, and R. Chiarello, Phys. Rev. Lett. 66, 181 (1991).

[51] A. Dayo, W. Alnasrallah, and J. Krim, Phys. Rev. Lett. 80, 1690 (1998).

[52] C. Mak and J. Krim, Phys. Rev. B 58, 5157 (1998).

[53] L. Bruschi, A. Carlin, and G. Mistura, Phys. Rev. Lett. 88, 046105 (2002).

[54] A. Carlin, L. Bruschi, M. Ferrari, and G. Mistura, Phys. Rev. B 68, 045420

(2003).

79

[55] M. Highland and J. Krim, Phys. Rev. Lett. 96, 226107 (2006).

[56] J. Krim, Adv. Phys. 61, 155 (2012).

[57] S. E. Korshunov, Jetp Lett. 90, 156 (2009).

[58] G. Grynberg and C. Robilliard, Physics Reports 355, 335 (2001).

[59] C. Becker, P. Soltan-Panahi, J. Kronj¨ager, S. D¨orscher, K. Bongs, and K.

Sengstock, New J. Phys. 12, 065025 (2010).

[60] P. Windpassinger and K. Sengstock, Rep. Prog. Phys. 76, 086401 (2013).

[61] D. Jaksch, C. Bruder, J. I. Cirac, C. W. Gardiner, and P. Zoller, Phys. Rev.

Lett. 81, 3108 (1998).

[62] T. Matsubara and H. Matsuda, Prog Theor Phys 16, 569 (1956).

[63] H. Matsuda and T. Matsubara, Prog Theor Phys 17, 19 (1957).

[64] P. Weinberg and M. Bukov, SciPost Phys. 2, 003 (2017).

[65] P. Weinberg and M. Bukov, SciPost Phys. 7, 020 (2019).

[66] P. A. Whitlock, G. V. Chester, and B. Krishnamachari, Phys. Rev. B 58,

8704 (1998).

[67] P. Corboz, M. Boninsegni, L. Pollet, and M. Troyer, Phys. Rev. B 78,

245414 (2008).

[68] N. Gheeraert, S. Chester, M. May, S. Eggert, and A. Pelster, in Selforganization in Complex Systems: The Past, Present, and Future of Synergetics, edited by G. Wunner and A. Pelster, Understanding Complex

Systems (2016), pp. 289–296.

[69] J. H. Shirley, Phys. Rev. 138, B979 (1965).

[70] M. Aidelsburger, M. Atala, S. Nascimb`ene, S. Trotzky, Y.-A. Chen, and

I. Bloch, Phys. Rev. Lett. 107, 255301 (2011).

80

[71] P. Hauke, O. Tieleman, A. Celi, C. Olschl¨

ager, J. Simonet, J. Struck,

M. Weinberg, P. Windpassinger, K. Sengstock, M. Lewenstein, and A.

Eckardt, Phys. Rev. Lett. 109, 145301 (2012).

[72] J. Struck, C. Olschl¨

ager, M. Weinberg, P. Hauke, J. Simonet, A. Eckardt,

M. Lewenstein, K. Sengstock, and P. Windpassinger, Phys. Rev. Lett.

108, 225304 (2012).

[73] M. Aidelsburger, M. Atala, M. Lohse, J. T. Barreiro, B. Paredes, and I.

Bloch, Phys. Rev. Lett. 111, 185301 (2013).

[74] H. Miyake, G. A. Siviloglou, C. J. Kennedy, W. C. Burton, and W. Ketterle, Phys. Rev. Lett. 111, 185302 (2013).

[75] J. Struck, M. Weinberg, C. Olschl¨

ager, P. Windpassinger, J. Simonet, K.

Sengstock, R. H¨oppner, P. Hauke, A. Eckardt, M. Lewenstein, and L.

Mathey, Nat. Phys. 9, 738 (2013).

[76] M. Atala, M. Aidelsburger, M. Lohse, J. T. Barreiro, B. Paredes, and I.

Bloch, Nat. Phys. 10, 588 (2014).

[77] M. Aidelsburger, S. Nascimbene, and N. Goldman, Comptes Rendus

Physique 19, 394 (2018).

[78] Z. Gu, H. A. Fertig, D. P. Arovas, and A. Auerbach, Phys. Rev. Lett. 107,

216601 (2011).

[79] A. Kundu, H. A. Fertig, and B. Seradjeh, Phys. Rev. Lett. 113, 236803

(2014).

[80] P. M. Perez-Piskunow, G. Usaj, C. A. Balseiro, and L. E. F. F. Torres, Phys.

Rev. B 89, 121401 (2014).

[81] X. Zhai and G. Jin, Phys. Rev. B 89, 235416 (2014).

[82] H. Dehghani, T. Oka, and A. Mitra, Phys. Rev. B 91, 155422 (2015).

81

[83] M. A. Sentef, M. Claassen, A. F. Kemper, B. Moritz, T. Oka, J. K. Freericks, and T. P. Devereaux, Nat. Commun. 6, 7047 (2015).

[84] G. E. Topp, G. Jotzu, J. W. McIver, L. Xian, A. Rubio, and M. A. Sentef,

Phys. Rev. Research 1, 023031 (2019).

[85] J. W. McIver, B. Schulte, F.-U. Stein, T. Matsuyama, G. Jotzu, G. Meier,

and A. Cavalleri, Nat. Phys. 16, 38 (2020).

´ Rapp, X. Deng, and L. Santos, Phys. Rev. Lett. 109, 203005 (2012).

[86] A.

[87] F. Meinert, M. J. Mark, K. Lauber, A. J. Daley, and H.-C. N¨agerl, Phys.

Rev. Lett. 116, 205301 (2016).

[88] C. J. Turner, A. A. Michailidis, D. A. Abanin, M. Serbyn, and Z. Papi´c,

Phys. Rev. B 98, 155134 (2018).

[89] C. J. Turner, A. A. Michailidis, D. A. Abanin, M. Serbyn, and Z. Papi´c,

Nat. Phys. 14, 745 (2018).

[90] P. Weinberg and M. Bukov, SciPost Phys. 2, 003 (2017).

[91] P. Weinberg and M. Bukov, SciPost Phys. 7, 020 (2019).

[92] J. H. Mentink, J. Phys.: Condens. Matter 29, 453001 (2017).

[93] N. M. Temme, Special functions: an introduction to the classical functions

of mathematical physics (Wiley, New York, 1996), 374 pp.

[94] A. Anderson, Phys. Rev. Lett. 74, 621 (1995).

[95] K. R. W. Jones, Phys. Rev. Lett. 76, 4087 (1996).

[96] I. R. Senitzky, Phys. Rev. Lett. 76, 4089 (1996).

[97] J. Caro and L. L. Salcedo, Phys. Rev. A 60, 842 (1999).

[98] D. Sahoo, J. Phys. A: Math. Gen. 37, 997 (2004).

[99] L. L. Salcedo, Phys. Rev. A 85, 022127 (2012).

82

´ R. Carballo-Rubio, L. J. Garay, and R. Gomez-Escalante,

[100] C. Barcelo,

Phys.

Rev. A 86, 042120 (2012).

[101] V. Gil and L. L. Salcedo, Phys. Rev. A 95, 012137 (2017).

[102] M. Amin and M. Walton, Quantum-Classical Dynamical Brackets, (Oct. 21,

2020) http://arxiv.org/abs/2009.09573 (visited on 10/30/2020).

[103] F. Tonner and G. Mahler, Phys. Rev. E 72, 066118 (2005).

[104] J. Teifel and G. Mahler, Phys. Rev. E 83, 041131 (2011).

[105] J. B. Brask, G. Haack, N. Brunner, and M. Huber, New J. Phys. 17, 113029

(2015).

[106] M. F. Frenzel, D. Jennings, and T. Rudolph, New J. Phys. 18, 023037

(2016).

[107] C. Wang and J. M. Gertler, Phys. Rev. Research 1, 033198 (2019).

[108] S. Kohler, T. Dittrich, and P. H¨anggi, Phys. Rev. E 55, 300 (1997).

[109] M. Grifoni and P. H¨anggi, Physics Reports 304, 229 (1998).

[110] J. Eckel, J. H. Reina, and M. Thorwart, New J. Phys. 11, 085001 (2009).

[111] D. W. Hone, R. Ketzmerick, and W. Kohn, Phys. Rev. E 79, 051129 (2009).

[112] P. Talkner and P. H¨anggi, Rev. Mod. Phys. 92, 041002 (2020).

[113] J. Hausinger and M. Grifoni, Phys. Rev. A 81, 022117 (2010).

[114] K. Szczygielski, D. Gelbwaser-Klimovsky, and R. Alicki, Phys. Rev. E 87,

012120 (2013).

[115] K. Szczygielski, Journal of Mathematical Physics 55, 083506 (2014).

[116] C. Chen, J.-H. An, H.-G. Luo, C. P. Sun, and C. H. Oh, Phys. Rev. A 91,

052122 (2015).

83

...

参考文献をもっと見る

全国の大学の
卒論・修論・学位論文

一発検索!

この論文の関連論文を見る