Organization
School of Science Assistant Professor
Title
Assistant Professor
External link
FUJII KEISUKE
Degree
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博士（理学） ( 2021.3 東京工業大学 )
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修士（理学） ( 2018.3 東京工業大学 )
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学士（理学） ( 2016.3 東京工業大学 )
Research Interests
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冷却原子
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量子多体系
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有効場の理論
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超流動
Research Areas
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Natural Science / Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems
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Natural Science / Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics
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Natural Science / Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics
Education
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Tokyo Institute of Technology School of Science Depertment of Physics
2016.4 - 2021.3
Country： Japan
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Tokyo Institute of Technology School of Science Depertment of Physics
2012.4 - 2016.3
Country： Japan
Research History
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Institute of Science Tokyo School of Science Assistant Professor
2024.10
Country：Japan
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The University of Tokyo Graduate School of Science Department of Physics Postdoctoral (PD) Research Fellowships
2024.4 - 2024.9
Country：Japan
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Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University Research Associate
2021.4 - 2024.3
Country：Germany
Professional Memberships
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日本物理学会
2016.12
Papers
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Effective theory of surface oscillations in self-bound superfluid droplets Reviewed
Jun Mitsuhashi, Keisuke Fujii, Masaru Hongo
Physical Review A 2026.7
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Few is different: deciphering many-body dynamics in mesoscopic quantum gases Reviewed
Juergen Berges, Sandra Brandstetter, Jasmine Brewer, Georg Bruun, Tilman Enss, Stefan Floerchinger, Keisuke Fujii, Maciej Gałka, Giuliano Giacalone, Qingze Guan, Carl Heintze, Lars H. Heyen, Ilya Selyuzhenkov, Selim Jochim, Jesper Levinsen, Philipp Lunt, Silvia Masciocchi, Aleksas Mazeliauskas, Nir Navon, Alice Ohlson, Meera Parish, Stephanie M. Reimann, Francesco Scazza, Thomas Schäfer, Derek Teaney, Joseph Thywissen, Raju Venugopalan, Yangqian Yan, Matteo Zaccanti, Torsten V. Zache
The European Physical Journal A 62 ( 6 ) 2026.6
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Gauge theory for topological waves in continuum fluids with odd viscosity Reviewed
Keisuke Fujii, Yuto Ashida
SciPost Physics Core 2025.8
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Observation of Pattern Stabilization in a Driven Superfluid Reviewed
Nikolas Liebster, Marius Sparn, Elinor Kath, Jelte Duchene, Keisuke Fujii, Sarah L. Görlitz, Tilman Enss, Helmut Strobel, Markus K. Oberthaler
Physical Review X 2025.2
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Hydrodynamic Attractor in Ultracold Atoms Reviewed
Keisuke Fujii, Tilman Enss
Physical Review Letters 2024.10
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Complex-valued in-medium potential between heavy impurities in ultracold atoms Reviewed
Yukinao Akamatsu, Shimpei Endo, Keisuke Fujii, Masaru Hongo
Physical Review A 2024.9
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Stable-fixed-point description of square-pattern formation in driven two-dimensional Bose-Einstein condensates Reviewed
Keisuke Fujii, Sarah L. Görlitz, Nikolas Liebster, Marius Sparn, Elinor Kath, Helmut Strobel, Markus K. Oberthaler, Tilman Enss
Physical Review A 2024.5
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Bulk viscosity of resonantly interacting fermions in the quantum virial expansion Reviewed
Keisuke Fujii, Tilman Enss
Annals of Physics 2023.6
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Universal van der Waals Force between Heavy Polarons in Superfluids Reviewed
Keisuke Fujii, Masaru Hongo, Tilman Enss
Physical Review Letters 2022.11
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Effective field theory of fluctuating wall in open systems: from a kink in Josephson junction to general domain wall Reviewed
Keisuke Fujii, Masaru Hongo
SciPost Physics 12 ( 5 ) 2022.5
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Microscopic derivation of the Boltzmann equation for transport coefficients of resonating fermions at high temperature Reviewed
Keisuke Fujii, Yusuke Nishida
Physical Review A 2021.5
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Hall viscosity in the A phase of superfluid He3 Reviewed
Takuya Furusawa, Keisuke Fujii, Yusuke Nishida
Physical Review B 2021.2
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Full Counting Statistics and Fluctuation–Dissipation Relation for Periodically Driven Two-State Systems Reviewed
Kazutaka Takahashi, Yuki Hino, Keisuke Fujii, Hisao Hayakawa
Journal of Statistical Physics 181 ( 6 ) 2206 - 2224 2020.12
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Bulk viscosity of resonating fermions revisited: Kubo formula, sum rule, and the dimer and high-temperature limits Reviewed
Keisuke Fujii, Yusuke Nishida
Physical Review A 102 ( 2 ) 2020.8
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Nonadiabatic Control of Geometric Pumping Reviewed
Kazutaka Takahashi, Keisuke Fujii, Yuki Hino, Hisao Hayakawa
Physical Review Letters 124 ( 15 ) 2020.4
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Hydrodynamics with spacetime-dependent scattering length Reviewed
Keisuke Fujii, Yusuke Nishida
Physical Review A 98 ( 6 ) 2018.12
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Low-energy effective field theory of superfluid 3He-B and its gyromagnetic and Hall responses Reviewed
Keisuke Fujii, Yusuke Nishida
Annals of Physics 395 170 - 182 2018.8
Research Projects
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Clarifying the Universal Properties of Nonequilibrium Attractors Using Ultracold Atomic Systems
Grant number：26K17064 2026.4 - 2031.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Grant amount：\4680000 （ Direct Cost: \3600000 、 Indirect Cost：\1080000 ）
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Non-equilibrium dynamics in cold atoms using tunability of non-Markovianity
Grant number：24KJ0062 2024.4 - 2027.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Grant amount：\3900000 （ Direct Cost: \3000000 、 Indirect Cost：\900000 ）
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低エネルギー有効理論を用いた強相関フェルミ系の普遍的性質の解明
Grant number：19J13698 2019.4 - 2021.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
藤井 啓資
Grant amount：\1700000 （ Direct Cost: \1700000 ）
前年度に引き続き、冷却フェルミ原子気体に関する研究を行った。冷却原子系において実現される冷却フェルミ原子気体は、フェッシュバッハ共鳴を用いて散乱長を変調することで、原子間に働く引力の強さを自在に制御できるという特徴を持ち、量子多体現象を調べるための理想的な研究舞台として注目されている。前年度に体積粘性の新たな測定手法の提案を行なったことを踏まえ、本年度は体積粘性を含む輸送係数の解析を目的として研究を行った。
輸送係数の計算手法のひとつとして、運動論を用いる方法がある。強結合である冷却フェルミ気体に対しては、運動論は高温領域に適用され、高温領域での輸送係数が計算されている。その一方で、高温領域で小さな値を持つフガシティを展開パラメータとする量子ビリアル展開を用いて、久保公式から輸送係数が計算されている。運動論と量子ビリアル展開の２つの方法で、高温領域における輸送係数が計算されているが、それらの結果は完全には一貫していない。本研究では、輸送係数に対する２つの計算方法を精密化し、高温領域での一貫性を確立した。
まず、運動論の基礎となっている準粒子近似を精査し、その近似がフガシティの０次でのみ成立し、１次以降では破綻していることを明らかにした。そしてこの結果から、運動論で計算できる輸送係数はフガシティの0次までであることを指摘した。また、その０次の輸送係数の計算については、運動論と量子ビリアル展開からの結果が厳密に一致することを示した。具体的には、久保公式の計算において必要となる再総和の原因を特定し、その再総和のための自己無撞着方程式をフガシティについて最低次の範囲で導いた。そして、その自己無撞着方程式が線形化ボルツマン方程式に等しいことを示した。