著者

滝川 昇 堀内 昶 池田 清美

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

秋の分科会予稿集

巻号頁・発行日

vol.1968, 1968

著者

畠山 力三 ハーシュコビッツ フェイドラスBグループ

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

年会講演予稿集

巻号頁・発行日

vol.44, 1989

著者

山本 明

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.72, no.3, pp.167-177, 2017

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<p>超伝導技術は高エネルギー粒子加速器・素粒子物理実験フロンティアを支える基盤技術の役割を担っている.高性能・高精度な電磁場を,限りあるエネルギー資源・環境のもとで提供し,エネルギーフロンティア粒子加速器,物理実験の実現に本質的な役割を果たしている.粒子加速器における磁場利用では,超伝導技術によってコイルの電流密度を高め,高磁場磁石を実現する.高周波電場による加速では,電力効率を高めつつ高輝度化を実現する.物理実験における磁場利用では,超伝導化によりコイルの電流密度を高め,少ない物質量(壁)で大規模・磁場空間を実現する.</p><p>質量の起源を紐解くヒッグス粒子の発見をもたらした欧州原子核機構(CERN)・ラージハドロンコライダー(LHC)では,超伝導磁石技術が陽子・陽子衝突型加速器でのビーム軌道の制御,超伝導加速空洞がビーム加速の基盤技術となり,粒子検出器での二次粒子運動量分析の基盤技術となっている.</p><p>宇宙における物質 /反物質非対称性を検証したKEKB電子・陽電子コライダーにおいては,ビーム加速および高輝度化に超伝導技術が本質的な役割を果たしている.</p><p>国際協力計画として実現が期待されているエネルギーフロンティア電子・陽電子コライダー「国際リニアコライダー(ILC)」計画では,超伝導加速空洞技術が直線連続ビーム加速を支える基盤技術となる.</p><p>ニュートリノ振動の発見・検証をもたらしたSuper-Kamiokande実験は,粒子加速器と連携したT2K実験へと発展し,J-PARC加速器・陽子ビームによって生成されたニュートリノによって,ニュートリノ振動のさらなる精密観測・探索を推進している.超伝導磁石技術は,J-PARC加速器から取り出された陽子ビームを90度偏向し,神岡方向に照準を合わせニュートリノを打ち出すためのビームライン基盤技術となっている.J-PARCでは,さらにミューオンをプローブとし,「標準理論」を超える物理を探る実験が進行中であり,ミューオン生成,ビームトランスポート,崩壊過程観測用精密磁場空間のいずれにおいても,超伝導磁石が不可欠な基盤技術となっている.</p><p>衝突型加速器実験・粒子検出器における磁場利用では,超伝導コイルの外側に配置される測定器で観測される粒子は,超伝導コイルの壁を通り抜けなければならず,その際の相互作用によりエネルギー損失,散乱等を引き起こす.超伝導技術は物質を低減(薄肉化)し,コイル物質と通過粒子の相互作用を最小化することに大きく貢献する.このように,薄肉超伝導磁石技術は,「透明な磁場空間」という物理実験からの究極的な目標・要請に応える基盤技術となる.この技術は,飛翔体を用いた宇宙線観測にも新たな磁場利用の道を拓いた.さらに,これらの過程で必然的に培われた,少ない物質での効率的な伝導冷却技術は,必須な基盤技術として重力波探索・低温重力波望遠鏡(KAGRA)計画を支えている.</p><p>これら超伝導技術の発展を支える超伝導材料は,加速器超伝導磁石応用においては,NbTi合金による8 Tレベルでの実用実績を踏まえ,Nb₃Sn化合物による12~16 T領域を実用視野に入れた技術開発へと発展している.超伝導加速空洞応用では,高周波応用に適した純Nb材料およびその表面技術が成熟し,30 MV/mレベルでの高電場応用が飛躍的に発展している.物理実験・粒子検出器用超伝導磁石応用においては,NbTi超伝導線を高強度・軽金属(アルミニウム)によって安定化する技術が発展し,物質的に透明な大規模磁場空間生成技術の進展を支えている.</p>

著者

中山 寛士 松尾 洋介 中原 明生

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.65, 2010

著者

水落 憲和

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.64, no.12, pp.910-918, 2009

参考文献数

45

被引用文献数

1

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ダイヤモンド中の単一窒素-空孔複合体中心(NV中心)の観測とその単一電子スピンの操作が実現してから,量子情報処理に関する多くの重要な動作実証実験が室温で行われ,NV中心に潜在していた優れた特性が示されてきている.NV中心の特徴は,室温において量子ビットとして優れた操作性と長いコヒーレンス時間を持つ単一スピンを,伝送に適する光により検出することが可能な点である.本稿では単一NV中心の特徴やこれまでの研究について,最近の筆者らの研究を含め解説する.

著者

山口 智弘 大野 圭司 樽茶 清悟 上村 崇史 松本 和彦

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.59, 2004

著者

大下 真広 四橋 聡史 足立 秀明 赤井 久純

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.62, 2007

著者

遠藤 康夫

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.60, no.8, pp.655, 2005-08-05 (Released:2019-01-25)

著者

内藤 大地 三浦 一喜 染谷 宏彦 五十嵐 進 栗本 佳典 下川 哲司 森田 裕一

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.72, pp.547, 2017

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<p>j-parc加速器では主リングでの速い取り出しにおいて~400kWのビーム強度を達成している。一方で設計強度は750kWであり、ビームの加速・取り出しの高繰り返し化による高強度化を計画している。その際にはビームを偏向・収束させるための電磁石へ流す電流の時間変化を急峻にする必要がある。これによりビームダクト等に発生する渦電流が増加するが、それに伴い二つの懸案事項が考えられる。一つ目は磁石の励磁が妨げられる効果が大きくなる事である。二つ目はエミッタンス増大の原因となる非線形共鳴を励起する多極磁場成分の影響である。本講演では主に高繰り返し化の際のBM電磁石に発生する磁場の測定とシミュレーション結果について報告する。</p>

著者

下川 哲司 栗本 佳典 森田 裕一 内藤 大地 三浦 一喜

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.73, pp.528, 2018

著者

高橋 走 山田 裕貴 菊地 悠 高須 洋介 榎本 勝成 安東 正樹 高橋 義朗

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.66, 2011

著者

山田 裕貴 高橋 走 菊地 悠 高須 洋介 榎本 勝成 安東 正樹 高橋 義朗

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.66, 2011

著者

江藤 幹雄 波田 陽子

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 60.2.4 (ISSN:21890803)

巻号頁・発行日

pp.524, 2005-08-19 (Released:2018-03-03)

著者

竹屋 浩幸 今野 俊生 平田 千佳 若原 孝次 宮澤 薫一 藤岡 正弥 田中 将嗣 山口 尚秀 高野 義彦

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 70.1 (ISSN:21890803)

巻号頁・発行日

pp.1897, 2015-03-21 (Released:2017-07-10)

著者

オレグ キリチェック ベルクトフ I コブドリャ Y グリゴレフ V

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.52, 1997

著者

李 徳新 木村 昭裕 本間 佳哉 塩川 佳伸 上沢 彰洋 鈴木 孝

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.52, 1997

著者

端 健二郎 小山田 明 前川 覚 後藤 喬雄 李 徳新 鈴木 孝 A. Donni F. Hulliger

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.52, 1997

著者

伊藤 創祐 沙川 貴大

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会誌 (ISSN:00290181)

巻号頁・発行日

vol.72, no.9, pp.658-662, 2017-09-05 (Released:2018-07-25)

参考文献数

11

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情報は生物にとって欠かせないものである.生物たる我々は日々情報を取得し,様々な状況でそれを利用している.その意味で情報は身近なものである一方,情報が科学的に広く研究され始めるのは物理学の歴史と比較すると最近のことであり,C. E. Shannonの1948年の論文に端を発する情報理論の成立まで待たなければならない.しかしながら,Shannonが情報理論を創始する20年以上前,物理学の文脈で情報について考え,Shannonにも影響を与えた研究があった.熱力学におけるMaxwellのデーモンのパラドックスの本質を描き出したL. Szilardによる1922年の研究である.そして1960年代以降,R. Landauerらによって,情報と熱力学の関係は本格的に研究されるようになった.現在では情報理論と物理学の融合は熱力学に留まらず様々な分野で盛んに行われており,「情報は物理的な実在である(Information is a physical entity)」というLandauerの主張に深く広い意味づけがなされるようになってきている.とくに情報理論と熱力学の融合分野である「情報熱力学」は,この10年で理論実験ともに急速に発展した.その背景の一つは,1990年代後半から盛んに研究が行われてきた「ゆらぎの熱力学(stochastic thermodynamics)」である.Szilardがその萌芽を見出しShannonが創始した情報理論は,ゆらぎの熱力学と深い関係があることが明らかになってきた.また近年の実験技術の進歩により,単一分子のような微小な系の熱ゆらぎを精密に測定できるようになり,実際にMaxwellのデーモンが実現されるようになってきた.たとえば単一コロイド粒子系の電場制御によって,定量的なMaxwellのデーモンが2010年に世界で初めて実現された.その後デーモンは単一電子箱や核磁気共鳴(NMR)など多彩な系で実現されるようになっている.我々は生体システムへの応用を目標の一つとし,情報熱力学の理論を発展させてきた.複雑な確率過程を記述可能なベイジアンネットワークという概念を活用し,ゆらぎの熱力学を拡張することで,情報熱力学の適用範囲を広げることに成功した.その結果として,生体内部における化学反応の熱力学と,生体システムが受容体などのセンサーで感じる「情報」の関係を,定量的に議論することが可能になった.たとえば大腸菌(E. coli)が餌を探すための仕組みである走化性は,生体情報処理の代表例の一つとしてよく研究されている.我々は,この大腸菌の化学反応ネットワークに情報熱力学を適用した.その結果として,生体系の情報伝達のロバストさ(頑健性)を熱力学の観点から定量化し,それと移動エントロピー(transfer entropy)と呼ばれる情報量の関係を明らかにすることに成功した.さらに大腸菌においては,通常の熱力学的な効率は低いが,情報熱力学的な効率は高いことが,現実的な実験パラメータを用いたシミュレーションによって明らかになった.

著者

真砂 全宏 石田 憲二 仲村 愛 本間 佳哉 李 徳新 本多 史憲 青木 大

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集

巻号頁・発行日

vol.71, pp.1761, 2016

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<p>超伝導体U_6_Coはs波超伝導体であるとされるが,上部臨界磁場がパウリリミットを超えるという興味深い性質を持つ.今回我々は^59^Co核に対する核磁気共鳴を行い,スピン一重項対が期待されるにも関わらず,超伝導状態でスピン帯磁率に対応するナイトシフトがほとんど減少しないことを見出した.この結果及び高い上部臨界磁場を持つことは,超伝導体がダーティーリミットにあることから理解できる.</p>

著者

中西 孝充

出版者

一般社団法人 日本物理学会

雑誌

日本物理学会講演概要集 56.1.3 (ISSN:21890803)

巻号頁・発行日

pp.533, 2001-03-09 (Released:2018-03-04)