| Project/Area Number |
22K20357
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0202:Condensed matter physics, plasma science, nuclear engineering, earth resources engineering, energy engineering, and related fields
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
Katayama Haruna 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 助教 (70963685)
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| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 擬似的ブラックホール / ソリトン / 超伝導量子回路 / ホーキング輻射 / 情報パラドックス |
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| Outline of Research at the Start |
ブラックホールは，極めて重力が強いため光でさえ抜け出すことができない天体である．そのブラックホールに吸い込まれた物体の情報が消去されるのか保持されるのかは，ブラックホールの情報パラドックスとして知られ，相対論と量子論の理論体系の統一に向けた課題である．本研究では，超伝導量子回路上で創生された擬似的ブラックホールを用いて，量子情報科学的アプローチによってブラックホールの情報パラドックスの解明を試みる．
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| Outline of Final Research Achievements |
In our previous studies, we have clarified that current solitons, which propagate stably through Josephson transmission lines, can behave as analogue black holes. In that context, solitons were treated classically, and the energy decay of solitons due to Hawking radiation was not considered. In this study, we reconstruct the theory of Hawking radiation, taking into account quantum correlations with black holes, to establish a framework for considering the information paradox of black holes. By incorporating the interaction between solitons and Hawking radiation, we successfully formulated the decay of solitons.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで，ブラックホールの情報パラドックスの研究は，現実のブラックホールを対象とした素粒子・量子宇宙的アプローチによって行われてきた．しかし，これらの研究では検証が困難であり，その基盤を確立するのは極めて難しい．これに対して本研究では，検証可能な擬似的ブラックホールを用いて，量子情報科学的アプローチにより，素粒子・宇宙物理学とは違った切り口で取り組むという従来とは異なった立場をとる．本研究課題によってブラックホールの情報パラドックスに実験的にアクセスすることが可能で，実験室系でその基本原理の確認を推進することで，ブラックホールの情報パラドックス問題解決のための一歩となる．
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