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レーザーなどを用いて空中に浮かべたナノ粒子を浮揚ナノ粒子と呼びます。特に真空中の浮揚ナノ粒子は、あらゆる物質から隔離されている、という他の系にはない特長を持っており、物性研究から精密測定まで、これまでにない様々な応用が期待されます。
我々の研究室では、真空中の浮揚ナノ粒子の極限的な冷却と、それにより可能となる新しい物理の開拓に取り組んでいます。特に、ナノ粒子の重心運動を量子基底状態付近まで冷却し、その運動の量子性を探る研究を進めています。最近になり、ナノ粒子の重心運動を冷却する効率のよい手法を開発・実証し、この手法を用いて、光格子中のナノ粒子の運動を基底状態付近まで冷却できることを示しました。詳しくはこちら。また、この系を利用した加速度などのセンサーを開発する研究を進めています。詳しくはこちら。将来的には、内部状態をも超低温へと冷却し、新しい物性研究の舞台とすること、さらには重心運動と内部状態、双方を含む量子系の振る舞いを探ることを目標としています。詳しくはこちら。
図：赤外レーザーを打ち返して生成した光格子に、ナノ粒子が空気中で捕捉 されている様子。観測のために緑色のレーザーを照射している。
最近の研究成果
2021/4/1
B4の榎君、加賀谷君が研究室に加わりました。
2021/3/26
四谷君が修士を修了し、清水君、向井君が学部を卒業しました。
2021/3/13
日本物理学会第76回年次大会にて発表を行いました（四谷、木内）。
2021/3/1
オンラインワークショップ「物理工学の新展開」にて講演を行いました（相川）。
2020/11/26
光格子中のナノ粒子の運動を基底状態付近へと冷却した実験の論文を投稿しました。
2020/10/1
B4の中野君が研究室に加わりました。