孤立量子多体系における普遍的量子情報散逸の動力学的起源

• Project/Area Number: 24K06905
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Kanagawa University
• Principal Investigator: 窪谷 浩人 神奈川大学, 工学部, 教授 (60281143)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 足立 聡 東京工業大学, 理学院, 助教 (90211698)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2028: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 量子エンタングルメント / 量子情報散逸 / 孤立量子多体系 / 量子動力学 / 複素ランダム行列

Outline of Research at the Start

本研究は、有限自由度である孤立量子多体系におけるエンタングルメント形成への動力学の役割を分析し、部分系の量子情報散逸がいかなる普遍性をもって実現しうるかを明らかにすることを目的とする。これにより、孤立量子多体系の動力学によって自発的に起こる量子情報散逸の普遍性が、仮想的な無限自由度熱浴の存在をアプリオリに導入してきた従来の統計力学に代わる新しい理論の基礎付けとなることを目指す。冷却原子実験技術の近年の進展は、孤立量子多体系における量子性がどのように現れるかを実証可能としており、本研究が明らかにしようとしている量子情報散逸の原理の検証方法についても提案する。