原子物理学：極低温原子気体における自己組織化臨界現象の特徴

自己組織化臨界現象によって、自然界の至る所で複雑な構造が出現し持続する仕組みと、それらの構造がよく似たスケール不変性を示す理由が見事に説明される。自己組織化臨界現象は、力学のアトラクターが臨界点であることを特徴とする単純なモデルで捉えられることがあるが、現実世界の系との関係を定量的に検証することは非常に困難である。今回我々は、極低温カリウム原子の駆動–散逸気体の力学系において、自己組織化臨界現象の3つの主要な特徴、すなわち自己組織化による初期条件にほぼ無関係な定常状態への移行、一意的なスケーリング関数によって特徴付けられる最終密度のスケール不変性、特徴的なべき乗則分布に従う励起原子数の大きなゆらぎ（アバランシェ）を観測した。今回の研究結果は、系の根底にある微視的詳細を実験的に得て自己組織化現象と非平衡臨界現象を調べるための、十分制御されたプラットフォームを確立するものである。

目次へ戻る