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2015 Fiscal Year Annual Research Report

多変数超幾何関数によるランダム行列理論の新展開と量子エンタングルメントの解明

Research Project

Project/Area Number 24540394
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

足立 聡  東京工業大学, 大学院理工学研究科(理学系), 助教 (90211698)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 窪谷 浩人  神奈川大学, 工学部, 教授 (60281143)
戸田 幹人  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70197896)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords量子エンタングルメント / 量子カオス / ランダム行列理論 / 固定跡アンサンブル / 多変数超幾何関数
Outline of Annual Research Achievements

2つの部分系からなる結合量子カオス系における部分系の間の量子エンタングルメントはシュミット特異値の分布関数により統計的性質が記述される。その中でも、系の動力学の性質を最も敏感に反映するのは最大特異値の分布関数である。最大特異値の理論的な分布関数を固定跡アンサンブルにもとづき解析的に計算することに成功した。現在、この理論分布関数と比較するために、結合蹴られたコマ模型を用いた大規模な量子力学による時間発展の数値的シミュレーションが進行中である。理論分関数と模型における数値的分布関数の予備的な比較の結果として、模型の動力学が強いカオス的な場合には、両者の非常に精度良い一致が得られている。今後、模型のパラメータを走査して比較を体系的に進めて、最大特異値の分布関数から系の動力学の性質を引き出す相図を作成する予定である。
一方、固定跡アンサンブルによる最大特異値の理論分布関数を解析的に計算するために、多変数超幾何関数に対する金子理論をある場合にそれまで得られていた結果を大きく超えて深化させる必要があった。この数理物理学としての成果を論文にまとめる作業が現在進行中である。

  • Research Products

    (17 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mechanism and Experimental Observability of Global Switching Between Reactive and Nonreactive Coordinates at High Total Energies2015

    • Author(s)
      H. Teramoto, M.Toda, H.Kono, M.Takahashi, T.Komatsuzaki
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 115 Pages: 093003(5 pages)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.093003

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Breakdown Mechanisms of Normally Hyperbolic Invariant Manifolds in terms of unstable periodic orbits and homoclinic/heteroclinic orbits in Hamiltonian Systems2015

    • Author(s)
      H. Teramoto, M.Toda, T.Komatsuzaki
    • Journal Title

      Nonlinearity

      Volume: 28 Pages: pp.2677-2698

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1088/0951-7715/28/8/2677

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A coarse graining method to extract cooperative modes of water molecules2015

    • Author(s)
      H. Teramoto, M.Toda, T.Komatsuzaki
    • Journal Title

      Advances in Science, Technology and Environmentology

      Volume: special issue Vol.11 Pages: pp.7-11

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Understandings of Chemical Reaction Dynamics in terms of Dynamical System Theory2015

    • Author(s)
      H. Teramoto, M.Toda, T.Komatsuzaki
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc

      Volume: 1702 Pages: 090042 (4pages)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4938850

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 結合振動子系における多様な動的現象の解析32016

    • Author(s)
      森田紗代、戸田幹人
    • Organizer
      日本物理学会年会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-20
  • [Presentation] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析42016

    • Author(s)
      神戸舞、冨士香奈、戸田幹人
    • Organizer
      日本物理学会年会
    • Place of Presentation
      東北学院大学
    • Year and Date
      2016-03-20
  • [Presentation] Dynamical Reaction Theory Beyond Conventional Statistical Reaction Theory2015

    • Author(s)
      M. Toda
    • Organizer
      Workshop on "Theory of Gas Phase Scattering and Reactivity for Astrophysics"
    • Place of Presentation
      ax-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Munchen, Germany
    • Year and Date
      2015-11-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 大自由度力学系の特徴集出2015

    • Author(s)
      戸田幹人
    • Organizer
      ワークショップ「大自由度分子系における化学反応機序の理解と制御」
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-11-01
    • Invited
  • [Presentation] 大自由度力学系の集団運動2015

    • Author(s)
      戸田幹人
    • Organizer
      研究会「非線形現象の捉え方」
    • Place of Presentation
      福岡工業大学セミナーハウス, 由布院、大分
    • Year and Date
      2015-10-10
    • Invited
  • [Presentation] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析32015

    • Author(s)
      神戸舞、冨士香奈、戸田幹人
    • Organizer
      日本物理学会秋季大
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2015-09-17
  • [Presentation] 特異点論を用いた非断熱交差の安定性と分岐の解析2015

    • Author(s)
      寺本央、戸田幹人、小松崎民樹
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学
    • Year and Date
      2015-09-16
  • [Presentation] Geometry and Dynamics in systems of more than 2 dof2015

    • Author(s)
      M.Toda
    • Organizer
      Workshop on "Geometry of Chemical Reaction Dynamics in Gas and Condensed Phases"
    • Place of Presentation
      Telluride Science Research Center, Telluride, Colorado, USA
    • Year and Date
      2015-08-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dynamical reaction theory from micro to macro through mesoscopic levels2015

    • Author(s)
      M.Toda
    • Organizer
      R. Stephen Berry Tribute Symposium
    • Place of Presentation
      Telluride Science Research Center, Telluride, Colorado, USA
    • Year and Date
      2015-06-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Time-frequency approach to molecular dynamics simulation of proteins2015

    • Author(s)
      M.Toda
    • Organizer
      Workshop on "The Complexity of Dynamics and Kinetics from Single Molecules to Cells"
    • Place of Presentation
      Telluride Science Research Center, elluride, Colorado, USA
    • Year and Date
      2015-06-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Global Dynamical Switching of a Reaction Coordinate and its Experimental Observability2015

    • Author(s)
      寺本央、戸田幹人、小松崎民樹
    • Organizer
      第31回化学反応討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2015-06-03
  • [Presentation] 非線形動力学に依拠した情報発掘法の開拓と生体分子への応用2015

    • Author(s)
      戸田幹人
    • Organizer
      第5回物質・デバイス領域共同研究拠点報告会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2015-04-20
  • [Book] A network structure of emotional interactions in an electronic bulletin board, Proceeding of Social Modeling and Simulations + Econophysics Colloquium2015

    • Author(s)
      H.Adachi, M.Toda
    • Total Pages
      346 (311-322)
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2017-01-06  

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