2026/04/20 更新

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フジモト　カズヤ
藤本　和也
FUJIMOTO KAZUYA
所属
理学院 助教
職名
助教
外部リンク

研究分野

  • 自然科学一般 / 数理物理、物性基礎

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理

学歴

  • 大阪市立大学   理学研究科   数物系専攻

    2013年4月 - 2016年3月

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経歴

  • 東京科学大学   理学院   助教

    2024年10月 - 現在

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  • 東京工業大学   理学院   助教

    2022年4月 - 2024年9月

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  • 名古屋大学   高等研究院   特任助教

    2019年4月 - 2022年3月

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  • 東京大学   日本学術振興会特別研究員PD

    2016年4月 - 2019年3月

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  • 大阪市立大学   理学研究科   日本学術振興会特別研究員DC2

    2014年4月 - 2016年3月

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所属学協会

論文

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MISC

  • 孤立量子系の粒子数揺らぎに現れる界面粗さスケーリング 招待

    藤本 和也, 濱崎 立資, 川口 由紀

    日本物理学会誌、最近の研究から   76 ( 8 )   517 - 522   2021年8月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）  

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  • Universal Relaxation in Quantum Systems 招待

    Kazuya Fujimoto, Masahito Ueda

    Emerging Frontiers in Nonlinear Science   111 - 130   2020年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   出版者・発行元：Springer International Publishing  

    DOI： 10.1007/978-3-030-44992-6_5

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受賞

  • 第16回 日本物理学会若手奨励賞（2022年）

    2022年3月  

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  • Poster preview award (Fourth Annual Meeting of Topological Material Science)

    2019年1月  

    藤本 和也

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  • 第34回井上研究奨励賞

    2018年2月  

    藤本 和也

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  • Poster preview award (Third Annual Meeting of Topological Material Science)

    2017年5月  

    藤本 和也

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  • 日本物理学会2015年秋季大会 領域1学生プレゼンテーション賞

    2016年3月  

    藤本 和也

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 量子情報と界面粗さ成長の視点から解明する量子ダイナミクスの普遍性

    研究課題/領域番号：23K13029  2023年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    藤本 和也

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    配分額：4810000円 （ 直接経費：3700000円 、 間接経費：1110000円 ）

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  • 開放量子系における非平衡ダイナミクスの普遍的性質の理論研究

    2020年10月 - 2021年3月

    木下記念事業団  木下基礎科学研究基金 

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    担当区分：研究代表者 

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  • ２原子種ボース凝縮体の相分離過程の可視化と動的スケーリング仮説の実験的検証

    研究課題/領域番号：20H01843  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    井上 慎, 竹内 宏光, 藤本 和也, 加藤 宏平

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    担当区分：研究分担者 

    配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）

    本研究では相互作用をクエンチした２原子種BECが作り出すドメイン構造の精密な評価を目指している。ドメインの時間変化を追う場合、同一サンプルに対して繰り返しイメージングを行うことになるので、測定自体によるドメイン壁の移動量等の評価は重要である。BECの時間発展を記述するグロス・ピタエフスキー方程式に量子弱測定の効果を取り込むことで、数値計算でイメージングの影響を定量的に取り込むことに成功した。一様な一次元リング状の境界条件でBECに対して位相コントラストイメージングが与える反作用を評価したところ、斥力を与える相互作用の散乱長が大きいほど、ドメイン壁の変位量も大きいことが分かった。得られた結果は日本物理学会秋季大会で発表された。
    昨年度から進行しているBEC生成装置の大幅な改良も進行している。ルビジウムとカリウムという２原子種共存のもとで、２次元MOT(磁気光学トラップ)が正常に稼働することも確認できた。ルビジウムと同じセルでカリウム41の存在比を95%まで高めたアンプルをうまく動作させられるか懸念はあったが、正常に動作することが無事確認できた。
    竹内は，ドメイン形成の秩序化過程の統計則に異常を生む原因となるケルビン・ヘルムホルツ不安定性（KHI）に関して、数値シミュレーション上で２流体間の界面の厚みと相対速度をパラメータとして大きく変化させることで、KHIによって様々な界面模様が形成されることを発見し、その相図を理論的に作成した。

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  • 冷却原子気体における熱平衡化ダイナミクスの普遍性

    研究課題/領域番号：19K14628  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    藤本 和也

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）

    2021年度は、(I)ランダムポテンシャル中の1次元フェルミ粒子系の界面粗さ成長、(II)1次元開放量子系の界面粗さ成長、(III)周期駆動下のスピン１ Bose凝縮体の共鳴現象を理論的に研究した。
    研究(I)では、アンダーソン局在を示す1次元格子上の自由フェルミ粒子系を用いて、その非平衡ダイナミクスを界面粗さ成長の視点から研究した。前年度に局在・非局在転移を示すランダム・ダイマー模型において、Family-Vicsekスケーリングと呼ばれる古典界面成長の動的スケーリングが現れることを発見していた。本年度はさらに界面粗さとエンタングルメント・エントロピーが密接に関連していることを見出した。具体的には、ガウシアン状態の性質を用いて界面粗さとエンタングルメント・エントロピーを結びつける関係式を近似的に導出した。数値計算を行い、界面粗さが成長している初期から中期のダイナミクスにおいて、この関係式がよく成立していることを明らかにした。
    研究(II)では、1次元系の自由粒子が環境と相互作用する開放量子系を用いて、界面粗さ成長が外部環境との相互作用でどのように変化するかをLindblad方程式で調べた。その結果、位相緩和する開放量子系において、「Family-Vicsekスケーリングが現れること」と「スケーリング指数が位相緩和により弾道的な指数からEdwards-Wilkinson方程式に対応した拡散的な指数に変化すること」を数値計算と摂動的くりこみ群の解析計算で明らかにした。
    研究(III)では、ドメインウォールを持つスピン1 Bose凝縮体を周期駆動したときの共鳴現象を研究した。二次ゼーマン項を周期的に振動させることで、ドメインウォールに局在したスピンモードが励起されることを明らかにした。さらに、ボゴリューボフ方程式にフロケ定理を適用して、この局在モードの性質を調べた。

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  • 原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体におけるトポロジカル量子現象

    研究課題/領域番号：19H01824  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    川口 由紀, 小林 伸吾, 藤本 和也

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    担当区分：研究分担者 

    配分額：15210000円 （ 直接経費：11700000円 、 間接経費：3510000円 ）

    以下の3つの研究を行った。
    ①ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の南部-ゴールドストーン(NG)モードは、ゼロエネルギー極限において透過確率1でポテンシャル障壁を透過するという、異常トンネリング現象を示す。この現象を一般化し、動的不安定なBECにおいてもNGモードは異常トンネリング現象を示すを発見した。ただし、完全透過を示すモードは、純虚数エネルギーを持つモードであるため、虚軸に沿ってゼロエネルギー極限をとる必要がある。また、エネルギーの虚部が最大となる点で、動的不安定なモードの完全な反射が存在することを見出した。非エルミートハミルトニアンの関与する伝搬では例外点の出現に伴い完全反射が起こることがあるが、今回は、例外点由来ではなく、入射波と反射波の干渉により準粒子波動関数の振幅が強く抑制されていた。
    ②スピン・軌道結合したBECにおけるストライプ相は超固体の一種である。実験的に到達可能なパラメータを利用し、スピン・軌道角運動量結合(SOAMC)BECにおいて、大きな縞間隔と高い縞コントラストを持つ環状の縞構造が実現できることを示した。変分法的解析法を開発し、これまでの解析法にはない本質的な相互作用を一次までとらえることに成功した。この結果は、SOAMC BECにおけるストライプ相を実験的に直接観測する可能性を開くものである。
    ③Family-Vicsek スケーリングは、古典系の表面粗さ成長において現れる最も重要なスケール不変の法則の一つである。本研究では、表面積演算子を導入することで、強相互作用する量子ボソン系においてもFamily-Vicsekスケーリングの出現することを理論的に明らかにした。この演算子は局所的な粒子数演算子の同時刻での和で構成されるため、量子多体系における表面粗さの観測とそのスケーリング挙動は、現在の超低温原子の実験からアクセス可能である。

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  • 極低温冷却原子気体における次元依存性を持つ非平衡ダイナミクスの理論的研究

    2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会 特別研究員奨励費(PD) 

    藤本 和也

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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  • スピノール・ボース・アインシュタイン凝縮体におけるスピン乱流の理論的研究

    2014年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会 特別研究員奨励費(DC2) 

    藤本 和也

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

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