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超伝導回路に見る宇宙物理学

Research Project

Project/Area Number 11F01202
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field 数理物理・物性基礎(理論)
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

NORI Franco (2012)  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, チームリーダー

NORI FRANCO (2011)  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, チームリーダー

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NATION Paul David  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, 外国人特別研究員
NATION PaulDavid  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsブラックホール / ホーキング放射 / 量子光学 / 超伝導回路素子 / 量子力学 / 閉じ込められたイオン / 量子真空 / 圧縮状態
Research Abstract

我々の最初の結果は、超電導回路モデルにおける真空増幅に関するレビュー論文として発表されている。この研究論文では、パラメトリック増幅器の見地から真空増幅プロセスを調べたものである。我々はフォトンが真空から生成される方法をすべて再検討し、量子光学の立場から、これらの方法とパラメトリック増幅器との関連性に特に注目した。さらに、最新の実験方法、そしてこれらの実験に対応して、パラメトリックプロセスが超電導回路装置内でどのように実現されるかに関する理論提案を、直流超電導量子干渉装置(dc-SQUID)の利用に特に重点をおいて論議した。この論文は形式的にはレビュー文献ではあるが、われわれが知る限りでは、他の文献では発表されていない結果を含んでいる。まず第一に、パラメトリック増幅器および凝集物質系の見地から量子真空増幅を考慮することにより、個々の真空増幅プロセスが関与する可能性がある、カギとなる条件に特に注目することができたことがあげられる。
日本学術振興会(JSPS)の支援により、QuTiPと呼ばれるバイソンの量子ツールボックス(Quantum Toolbox in Python)に関係する量子光学の動力学をシミュレーションするためのオープンソースの枠組みを開発しリリースした。また、このソフトウェアは、過去10年間でこのタイプのソフトウェアとしては最初に公開されたものである。この枠組みはまた、ユニタリー性と散逸性を示す時間発展、スペクトルおよび定常状態の特性、そして高度なビジュアリゼーション技術などの量子系問題の広範囲な計算に適している。この最初のリリースから10ヶ月間でQuTiPは、70力国以上のユーザから1000回以上もダウンロードされており、論文にもすでに利用されている。トップユーザとしては、ヒューリッヒ工科大学、プリンストン大学、スタンフォード大学などが含まれる。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Stimulating Uncertainty : Amplifying the Quantum Vacuum with Superconducting Circuits2012

    • Author(s)
      P.D.Nation, J.R.Johansson, M.P.Blencowe, F.Nori
    • Journal Title

      Rev.Mod.Phys.

      Volume: 84 Issue: 1 Pages: 1-24

    • DOI

      10.1103/revmodphys.84.1

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems

    • Author(s)
      J.R.Johansson, P.D.Nation, F.Nori
    • Journal Title

      Comp.Phys.Comm.

      Volume: (In press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photon Production from the Quantum Vacuum2012

    • Author(s)
      P.D.Nation
    • Organizer
      6th Winter School on Quantum Information Science
    • Place of Presentation
      Changhua Taiwan(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Current Topics in Science : From Bananas to Zombies2012

    • Author(s)
      P.D.Nation
    • Organizer
      Montessori School Tokyo
    • Place of Presentation
      Tokyo Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Why Choose a Career in Science?2011

    • Author(s)
      P.D.Nation
    • Organizer
      Utsunomiya Girls High School
    • Place of Presentation
      Utsunomiya Japan(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-22   Modified: 2024-03-26  

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