吉川 豊(Yutaka Yoshikawa)
- 所属：
- 京都大学（大学院理学研究科/物理学･宇宙物理学専攻）助教
- 研究題目：
- 2次元光格子中の冷却イッテルビウム原子におけるゲージ場創生の新技術
- 領域での役割：
- B01班公募研究代表者
■ 研究室 ■ 新学術研究紹介
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これまでの研究
レーザー光を用いて気体原子を極低温まで冷却するレーザー冷却と呼ばれる技術を用いて、中性原子気体のボース・アインシュタイン凝縮体を生成し、その集団的な性質を調べてきました。また、ナノファイバーやフォトニック結晶共振器などの極微小光デバイスを用いて光と原子の量子的相互作用を研究してきました。最近は、2電子原子の１つであるイッテルビウム原子を光定在波で作った3次元周期ポテンシャル中に捕獲して(光格子と呼ばれる技術です)、超流動-モット絶縁体相転移やその物性を調べる研究を行っています。
本領域での研究
近年、固体系の物理現象を光格子中の気体原子系で代替的に研究する量子シミュレーションと呼ばれる研究が盛んに行われています。本研究では、量子縮退したイッテルビウム原子と光格子、さらに光によって誘起できる仮想的なゲージ場ポテンシャルを用いて、気体原子系で量子ホール状態やスピンホール状態などのトポロジカル量子状態の実現を目指します。量子縮退原子を用いることで、不純物ゼロや極低温(nKオーダー)の環境が容易に作れるうえ、イッテルビウム原子はボゾンとフェルミオン両方の安定同位体が存在します。そのため、既知の物理現象の高精度検証にとどまらず、固体物理学の枠組みを超えた新しい物理分野を開拓できる可能性を秘めています。
略歴
- 1999年
- 慶應義塾大学理工学部物理学科卒業
- 2001年
- 慶應義塾大学理工学研究科物理学専攻 修士課程修了
- 2002年
- 学習院大学自然科学研究科物理学専攻 後期博士課程中途退学
- 2002年
- 東京大学大学院総合文化研究科 助手
- 2007年
- 東京大学大学院総合文化研究科 助教
- (2009年 東京大学博士取得)
- 2010年
- 京都大学大学院理学研究科 助教、現在に至る
代表論文
"Saturated absorption spectroscopy of acetylene molecules with an optical nanofiber",
M. Takiguchi, Y. Yoshikawa, T. Yamamoto, K. Nakayama, and T. Kuga,
Optics Letters 36, 1254 (2011).
"Precise intensity correlation measurement for atomic resonance fluorescence from optical molasses",
K. Nakayama, Y. Yoshikawa, H. Matsumoto, Y. Torii, and T. Kuga,
Optics Express 18, 6604 (2010).
"Long storage time of collective coherence in an optically trapped Bose-Einstein condensate",
Y. Yoshikawa, K. Nakayama, Y. Torii, and T. Kuga,
Phys. Rev. A 79, 025601 (2009).
"Strong radiation force induced in two-dimensional photonic crystal slab cavities",
H. Taniyama, M. Notomi, E. Kuramochi, T. Yamamoto, Y. Yoshikawa, Y. Torii, and T. Kuga,
Phys. Rev. B 78, 165129 (2008).
"Design of a high-Q air-slot cavity based on a width-modulated line-defect in a photonic crystal slab",
T. Yamamoto, M. Notomi, H. Taniyama, E. Kuramochi, Y. Yoshikawa, Y. Torii, and T. Kuga,
Optics Express 16, 13809 (2008).
"Holographic storage of multiple coherence gratings in a Bose-Einstein condensate",
Y. Yoshikawa, K. Nakayama, Y. Torii, and T. Kuga,
Phys. Rev. Lett. 99, 220407 (2007).
"Superradiant Raman scattering from thermal atomic vapors",
Y. Yoshikawa, Y. Torii, and T. Kuga,
Phys. Rev. Lett. 94, 083602 (2005).
"Observation of superradiant Raman scattering in a Bose-Einstein condensate",
Y. Yoshikawa, T. Sugiura, Y. Torii, and T. Kuga,
Phys. Rev. A 69, 041603(R) (2004).
"Frequency stabilization of a laser diode with use of light-induced birefringence in an atomic vapor",
Y. Yoshikawa, T. Umeki, T. Mukae, Y. Torii, and T. Kuga,
Appl. Opt. 42, 6645 (2003).
"Versatile generation of optical vortices based on paraxial mode expansion",
Y. Yoshikawa and H. Sasada,
J. Opt. Soc. Am. A 19, 2127 (2002).
"Can a linearly polarized light beam polarize atomic spin?",
Y. Yoshikawa, K. Satake, T. Mitsui, and H. Sasada,
Opt. Commun, 190, 173 (2001).
