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2011 Fiscal Year Annual Research Report

時間とエネルギーに対する量子測定モデルの確立

Research Project

Project/Area Number 09J08624
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

鹿野 豊  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)

Keywords量子ウォーク / 弱値 / 弱測定 / 操作論的観点
Research Abstract

時間とエネルギーに対する量子測定モデルとして決定的なモデルを確立することが出来た。それは、トイモデルである離散時間量子ウォークの中でという限定つきではあるが、これらの考え方を模倣することにより、より理解が深まっていくと考えられる。実際に示したことは、離散時間量子ウォークからデコヒーレンスと時間的に変化する量子コインを用いて、連続時間量子ウォークおよび離散時間および連続時間ランダムウォークとの対応を調べた。その際、スケーリングの規則の対応関係を示した。また、昨年度精力的に研究を進めてきた弱値に関する研究については、量子力学との整合性が確認され、これから一層の量子情報科学および量子基礎論での理論の展開が行える段階となった。今年度は量子プロセストモグラフィーに焦点をあて、弱測定の見方を捉え直すことにより、対応関係が明確化することが出来た。そして、実際に、そのような実験を行う際の手順までを与え、用いた近似における妥当性や今後の問題点について列挙してある。更に、タイムパラドックスと呼ばれるモデルの中でも弱値の有用性は証明されている。これらは場の量子論を用いた計算規則との対応関係をポストセレクション型タイムトラベルモデルで示したことで、場の量子論における弱値の役割や時空との関係を述べることができる段階になった。そして、この度、新しく研究をスタートさせたのが、情報科学的視点から見た熱力学の研究である。これは、当初ブリリアンによって提唱されていたアイディアを現代の視点から捉え直し、正当化したともいえる研究である。この物理を情報科学的に、すなわち、操作的観点から捉え直すという一連の仕事は今後、重要視されていくとともに、化学や生物といった別の自然科学への波及効果も十二分に大きいと考えている。

  • Research Products

    (12 results)

All 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The quantum mechanics of time travel through post-selected teleportation2011

    • Author(s)
      Seth Lloyd, Lorenzo Maccone, Raul Garcia-Patron, Vittorio Giovannetti, Yutaka Shikano
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 84 Pages: 025007-1-025007-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.025007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crossovers induced by discrete-time quantum walks2011

    • Author(s)
      Kota Chisaki, Norio Konno, Etsuo Segawa, Yutaka Shikano
    • Journal Title

      Quantum Information and Computation

      Volume: 11 Pages: 0741-0760

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of Spin-Spin Interaction by Weak Measurement Scheme2011

    • Author(s)
      Yutaka Shikano, Shu Tanaka
    • Journal Title

      Europhysics Letters

      Volume: 96 Pages: 40002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/96/40002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Maxwell's Demon and Data Compression2011

    • Author(s)
      Akio Hosoya, Koji Maruyama, Yutaka Shikano
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 84 Pages: 061117

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.84.061117

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On Decoherence and Physical Realization of Discrete Time Quantum Walk2011

    • Author(s)
      鹿野豊
    • Organizer
      QIT25
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2011-11-22
  • [Presentation] On the Inhomogeneous Quantum Walk2011

    • Author(s)
      Yutaka Shikano, Hosho Katsura
    • Organizer
      International Workshop on Theoretical Aspects of the Discrete Time Quantum Walk
    • Place of Presentation
      IFIC(スペイン,バレンシア)
    • Year and Date
      2011-11-09
  • [Presentation] Localization in Inhomogeneous Quantum Walks with Self-Duality2011

    • Author(s)
      鹿野豊
    • Organizer
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] Time Travel in Quantum Mechanics?2011

    • Author(s)
      鹿野豊
    • Organizer
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] Delayed-Choice Experiment Revisited from the viewpoint of Weak Value2011

    • Author(s)
      鹿野豊
    • Organizer
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] On the troubles of entanglement in the cosmological setting2011

    • Author(s)
      Yutaka Shikano
    • Organizer
      AQIS 2011 Satellite Meeting "Gravity and Quantum Information"
    • Place of Presentation
      KIAS(京都大学イスラーム地域センター)
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.geocities.jp/shikano_yutaka/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 弱測定を利用した信号の増幅装置2011

    • Inventor(s)
      細谷暁夫、須佐友紀、鹿野豊
    • Industrial Property Rights Holder
      東京工業大学
    • Industrial Property Number
      特願2011-253063
    • Filing Date
      2011-11-18

URL: 

Published: 2013-06-26  

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