2016 Fiscal Year Annual Research Report
Optical non-Gaussian state generation via quantum feedback control
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25289127
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
津村 幸治 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80241941)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大木 健太郎 京都大学, 情報学研究科, 助教 (40639233)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 制御理論 / 量子工学 / 数理物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，量子計算・量子通信等で重要な光の非ガウス状態を，汎用的およびノイズ・モデル化誤差に対して頑健な量子フィードバック制御により生成する理論と手法を確立することである．特に，汎用性が高く，比較的容易に実現可能な光学系に対し，量子制御理論に裏付けされた非線形量子フィードバック制御を施すことによって実現することを考える．線形系の光学系に対し，線形フィードバックを施すだけでは非ガウス状態は生成できないが，非線形なフィードバックを施すことにより，それを実現するというのが本研究における新規性である．具体的には本研究では次の課題の解決を目指している．課題(1) 非ガウス状態を実現する光学系（含む観測系・操作系）のクラスの特定と設計．課題(2) 量子フィルターと制御則の導出および実現可能な非ガウス状態のクラスの特定．課題(3) 制御性能と汎用性の検証．このうち平成28年度では次の結果を得た．つまり課題(3)における制御性能について，種々の初期状態や制御パラメータの組み合わせに基づく数値実験を行い，非ガウス状態生成の性能を評価した．また制御パラメータと量子状態の遷移の関係を示す結果を得た．特に cubic state の生成に関する過去の知見との関係から，理論的に類推できる，提案する量子フィードバック系の制御性能の程度，および制御性能の意味で適切な初期状態・制御パラメータに関する合理的な結果を得た．また初期状態から非ガウス生成に要する時間，実験装置の仕様についても，さらなる知見を得た．また本研究のさらなる発展として，複数の量子系からなる量子ネットワークへの拡張を考慮した．現在，得られた結果をまとめ学術誌に投稿・査読中である．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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