我々は希薄なフェルミ粒子系が示す普遍的多体物理に興味を持っている。普遍的とは系を構成する粒子の種類や相互作用ポテンシャルの形状の詳細に依らず、粒子密度n, 温度Ｔと散乱長aのみで特徴付けられる多体系である。このような系は非常に理想化されたフェルミ粒子系だが、様々な興味深い多体系を記述する理論の基本的枠組みとなるため重要な研究対象となっている。例えば巨大な原子核として見なせる中性子星は、星を支えている状態方程式が全く分かっていない。だが中性子星の地殻領域は中性子過剰低密度領域であるため、普遍的なフェルミ粒子系にほぼ属し、他のフェルミ粒子系で測定された普遍的物理量を適用する事が可能になり、より複雑な中性子星内部の状態方程式を構築する出発点となる。だがこれまで、この ような理想化された系ですら状態方程式や物性は明らかにされておらず、数多くの理論の妥当性の評価が成されていない状況にある。 　このような背景の下我々は冷却原子を用いた普遍的多体物理の研究を進めている。冷却原子は不純物のない光のポテンシャルに希薄に閉じ込められており、さらにはフェッシュバッハ共鳴による散乱長aの制御が可能なため、このような理想的に相互作用しているフェルミ粒子系を系統的に測定する事が可能である。本発表では現在考えている我々の実験的手法と期待される物理量について議論を行う。

電子や中性子など基本粒子における永久電気双極子モーメント (EDM) の存在 は，P (パリティ)， T(時間反転) の対称性を破る事象であり，現在の物理基礎理論とされる『標準理 論』によると 観測が不可能なほど小さい値である。しかし、宇宙における物質/反物質の存在 比問題など P (パリティ)，T(時間反転) の対称性を破る事象がいくつも指摘されており，そ こに標準理論を 越えた新しい物理の存在があると考えられている。対称性を破る新しい物理では EDMの存在も 許容されるため、観測可能な大きさのEDMが存在するならばそれは新しい物理の 存在に対し 直接的な証拠となる。
一方で，実験ではその値がきわめて小さいため未だどの粒子に対してもその存在 は確認されて おらず，実験研究のさらなる発展が望まれている。日本においては電子，ミュー 粒子，中性子， 原子，分子など多くの粒子に対してEDM測定計画が活発に推進されている。本講 演では特に， 東京工業大学において推進される『核スピン・メーザーを用いた反磁性129Xe原 子EDM測定実験』 を中心に、日本における次世代EDM探索実験について紹介したい。

従来の３体力までを含むスキルム力では対相互作用は 斥力になるのでＨＦＢはＨＦ＋ＢＣＳで代用されてきた。 Gognyは３体力の代わりに密度依存力にし有限距離の２体力 を使ってＨＦＢをＨＯ基底で計算したが、結合エネルギーの Wigner項が再現できない。スキルム型の４体力を使うことに よって、スキルム型の利点（局所密度でポテンシャル、対場） を生かして、Wigner項も再現できるものとして期待できる。

最近我々が発表した同タイトルの論文[Phys. Rev. A {\bf 85}, 031601(R)(2012)] の紹介を行います。 この論文では、磁気双極子相互作用する極低温原子気体の安定 性について、RandomPhaseApproximation を用いて調べました。その 結果、以前から知られていた、磁化すると同時にフェルミ面が四重極に ゆがむ、いわゆるferronematic相への自発的転移の可能性のほかに、 Rashbaスピン軌道相互作用によって作られる系と同様のスピン織目 構造をもつ相への自発的転移の可能性を見つけました。 本セミナーでは、上記の詳細、そして、最近のdipolar Fermi gasの 実験のことや今後の研究課題のことなどについて発表します。