宇宙初期ゆらぎの量子性と情報量

• Project Area: Why does the Universe accelerate? - Exhaustive study and challenge for the future -
• Project/Area Number: 16H01094
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 南部 保貞 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (40212112)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: エンタングルメント / 情報量 / 量子相関 / インフレーション / 多体間エンタングルメント / ディスコード

Outline of Annual Research Achievements

インフレーション宇宙における情報量，エンタングルメントならびに量子古典転移に関する研究を行い以下の成果を得た．

(1)多体間エンタングルメントの効果：deSitter時空上での２つの検出器間のエンタングルメントは，距離がハッブル地平線長さを超えると消失することが知られていた．これはインフレーションによって大スケールの古典ゆらぎが生成されるというシナリオと整合的である．本解析では多数個（３個以上）の検出器間のエンタングルメントを評価しその結果，多体間エンタングルメントは大スケールにおいても残り得ることを示した．この結果は，原始ゆらぎの古典性についての再考察を必要とするものである．

(2)deSitter時空におけるFisher情報量：de Sitter時空上の量子場に対する古典Fisher情報量ならびに量子Fisher情報量を評価し，場の持つエンタングルメントとこれらの情報量の振る舞いの関係性を議論した．

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Entanglement dynamics in de Sitter spacetime (2017)
  • Author(s): S. Kukita and Y. Nambu
  • Journal Title: Classical and Quantum Grav. Volume: 34 Pages: 235010-235010
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Quantum Cramer-Rao bound for a massless scalar field in de Sitter space (2017)
  • Author(s): R. Marcello and Y. Nambu
  • Journal Title: Universe Volume: 3 Pages: 71-71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Harvesting large scale entanglement in de Sitter space with multiple detectors (2017)
  • Author(s): S. Kukita and Y. Nambu
  • Journal Title: Entropy Volume: 19 Pages: 449-449
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Probability of boundary conditions in quantum cosmology (2017)
  • Author(s): H. Suenobu and Y. Nambu
  • Journal Title: General Relativity and Gravitation Volume: 49 Issue: 2 Pages: 19-19
  • DOI: 10.1007/s10714-017-2185-z
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Probability of boundary conditions in quantum cosmology (2017)
  • Author(s): Y. Nambu and H. Suenobu
  • Journal Title: Journal of Physics: Conference Series Volume: -
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Stochastic inflation, entanglement and Bell's inequalities (2018)
  • Author(s): Y. Nambu
  • Organizer: Workshop on infrared physics of gauge theories and quantum dynamics of inflation
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] DeSitter時空上の量子もつれの研究 (2017)
  • Author(s): A. Matsumura and Y. Nambu
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 大阪大学
  • Year and Date: 2017-03-17
• [Presentation] Entanglement of primordial fluctuations (2017)
  • Author(s): Y. Nambu
  • Organizer: Sendai workshop on quantum information 2017
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2017-03-14
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] DeSitter時空上の量子もつれ (2016)
  • Author(s): A. Matsumura and Y. Nambu
  • Organizer: 特異点研究会2016
  • Place of Presentation: 立教大学
  • Year and Date: 2016-12-27
• [Presentation] Probability of boundary conditions in quantum cosmology (2016)
  • Author(s): Y. Nambu
  • Organizer: DICE2016
  • Place of Presentation: Italy，Castiglioncello
  • Year and Date: 2016-09-12
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantum entanglement in the deSitter spacetime (2016)
  • Author(s): A. Matsumura and Y. Nambu
  • Organizer: Holography and Quantum Information YKIS2016
  • Place of Presentation: YITP
  • Year and Date: 2016-06-15
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Probability of boundary conditions in quantum cosmology (2016)
  • Author(s): Y. Nambu
  • Organizer: Holography and Quantum Information YKIS2016
  • Place of Presentation: YITP
  • Year and Date: 2016-06-02
  • Int'l Joint Research / Invited