複雑性指標に基づく開放量子系のダイナミクス及び相転移に関する研究

• Project/Area Number: 23K13037
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 望月 健 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 特別研究員 (70898444)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
• Keywords: 複雑性 / ダイナミクス / 相転移 / 開放量子系

Outline of Research at the Start

これまで、様々な孤立量子系の複雑性が調べられ、複雑性の度合いに応じた数々の解析手法が開発されてきた。しかし、開放量子系における複雑性指標の振舞いは孤立量子系ほど理解されていない。多くの量子系では外界との相互作用は避け難く、また詳細な制御が可能な人工量子系では散逸に誘起された非自明な現象が多く観測されているため、開放量子系が如何に複雑化/単純化するかを理解する事は重要な課題である。そこで本研究では、計算複雑性やエンタングルメントエントロピー、量子回路複雑性といった指標を基に様々な開放量子系のダイナミクスや相転移を分析し、孤立量子系との本質的差異、及び効率的解析の実行可能性を探求する。