| Project/Area Number |
20K03772
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
Koike Tatsuhiko 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (40286646)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 量子情報 / 量子制御 / 量子計算 / 時間最適量子操作 / 量子最速曲線 / ポントリャーギン最大値原理 / 量子最速曲線法 / 接触構造 / 時間最適性 / 量子最速降下線 / 特異制御 / 量子最適効果曲線 / 時間最適制御 / 最大値原理 |
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| Outline of Research at the Start |
量子コンビューターの実用化が視野に入ってきた現在、その素子に代表されるような「量子デバイス」を可能な限り速く精確に動作させることが必須となってきた。一方、物理学の観点からは、量子デバイスの性能の原理的な限界を調べることが、この世界の全ての現象が従うと考えられている量子力学そのものの不思議な性質（例えば「不確定性原理」など）をより深く理解することに役立つ。私の研究は、量子物理系を最も素早く制御する「時間最適量子制御」の問題に対する基礎理論 の構築である。私が以前に構築した枠組みを一般化することで、上記の応用上および理論上扱うほぼ全ての量子物理系に対して適用できる理論とする。
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| Outline of Final Research Achievements |
We live in a world in which quantum laws hold. Quantum computers and quantum telecommunication, where we explicitly make use of quantum effects, have a power beyond traditional information processing. In order to perform information processing with quantum coherence, it is essential to carry out operations, for example, in a quantum computer. We have established a fundamental theory of time-optimal quantum control, where one can find the fastest way to realize any given quantum operation in any given system.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
この研究で確立した「時間最適量子制御」の基礎理論により、量子計算機等の実際の計算スピードを最適化できます。また、今後開発される量子力学の効果を利用したデバイスすべてについても同様に、効率的な動かし方を計算することができます。また、量子力学そのものの基本的な性質、例えば状態変化のスピード限界等について調べることもできます。
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