1次元トラップされた粒子数不均衡フェルミ原子気体の凝縮状態

　極低温のフェルミ原子気体で超流動が実現している。スピンとみなせる、2種の内部状態に等しい個数の原子があるとき、散乱長が負であれば BCS 的なペアの凝縮が起きていると考えられる。原子数に大きな差がある場合についても、 MIT および Rice 大学のグループが異なる形状の閉じ込めポテンシャル中で実験を行い、凝縮が起きることを2006年にそれぞれ報告した。ペアが BCS 的か否か、また、個数の差の割合について、凝縮が起きる上限があるかなどについて議論が続いている。冷却原子気体の系では、擬1次元的な閉じ込めも実現されている。
　本研究では、1次元の場合について、多体効果を数値的に厳密的に扱える密度行列繰り込み群により、これらの問題に取り組んだ。調和振動子トラップされた1次元系では、トラップ中央部に運動量の異なる原子が対を組む (Larkin-Ovchinnikov 的な)凝縮体が生成すること、凝縮は原子の個数比が 9:1 程度になっても起きることがわかった。