| Project/Area Number |
13J05557
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Research Field |
Control engineering
|
|---|
| Research Institution | Keio University |
|---|
Principal Investigator |
飯田 早苗 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
|
| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
|
|---|
| Keywords | 量子情報処理 / 量子制御理論 / ロバストシステム同定 / ロバスト制御 / 量子テレポーテーション / Decoherence Free Subspace |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
現在提案されている量子情報処理のほとんどのプロトコルは，「理想的」な状況下における「静的」な操作として記述されている．一方，現実的な量子系は「不確かさ」を有し，さらに時間連続的に状態が変化するため，そのダイナミクスも含めた「動的」なプロトコルが必要である．
本課題の目的は，量子情報処理の実用化に向け，現実的な量子系のもつ「不確かさ」や「ダイナミクス」も含めて，対象量子系の状態を同定する手法を確立することである．この目標の達成に向け，申請者は，「線形量子系」を対象に，量子情報操作のなかでも特に重要なプロトコルである「量子テレポーテーション」について，既存の情報操作のプロトコルを制御理論の枠組みで捉え直し，対象量子系のダイナミクスを捉えた数理モデルを提案した．その主な恩恵は，次の三点である．
まず，ダイナミクスを捉えた数理モデルを提案することで，ダイナミクスそのものを情報として転送することが可能となった．これにより，「光の状態」から「物質のダイナミクス」へのテレポーテーションなど，従来とは異なるもの同士の間で情報を転送することができる．
また，量子テレポーテーションはこれまで1-modeの量子状態についてのみ考えられてきたが，本研究では多次元化が容易である線形量子系に着目することで，n-modeの量子状態の転送を可能とし，テレポートできる情報量を増大させることに成功した．
最後に，量子テレポーテーションを制御理論の枠組みで捉えることで，量子テレポーテーションの成功条件を「取得する情報量」，「系の安定性」及び「可制御性」の調整という，各パラメータを設計する問題に落とし込んだ．このようにテレポーテーションを制御理論の視点から再考することによって，その成功条件をパラメータ設計問題として捉え，設計指針を容易に得られるようになった．
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
