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アルゴリズム的ランダムネスによる量子力学の再構成

研究課題

研究課題/領域番号 15K04981
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関中部大学

研究代表者

只木 孝太郎  中部大学, 工学部, 教授 (70407881)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード典型性原理 / 量子力学 / アルゴリズム的ランダムネス / 確率解釈 / 多世界解釈 / 確率概念の操作的特徴付け / Martin-Loefランダム性 / アルゴリズム的情報理論
研究成果の概要

量子力学では確率概念が本質的な役割を果たす。この確率概念は波動関数の確率解釈(ボルン則)により量子力学に導入される。しかしながら、量子力学を記述する現代数学において、確率論とは測度論のことであり、確率概念の操作的特徴付けは未だ確立されていない。その意味で、現在の形の量子力学は、本来操作主義的であるべき物理理論としては、不完全であると考えられる。本研究では、アルゴリズム的ランダムネスの概念装置に基づいて、ボルン則を操作主義的に明確化した“典型性原理”と呼ぶ代替規則を導入した。そして、様々な観点からその有効性、妥当性、実用性を確証し、典型性原理を確立して、量子力学の操作主義的完全化を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子力学の中核にあるボルン則(波動関数の確率解釈)とアルゴリズム的ランダムネスを直接結び付ける試みは、これまでほとんど全く存在しなかった。特に、量子力学の公理系としての形式に深く立ち入り、アルゴリズム的ランダムネスと結び付ける研究は、私の知る限り、本研究が世界的に初めてのものである。本研究はアルゴリズム的ランダムネスに基づいて量子力学の物理理論としての完全化を達成しようとするものであり、量子力学に対する人類の理解を格段に深めるものであると私は考える。本研究の基礎科学に対する貢献、そして本研究の人類の世界認識・宇宙認識に対する貢献は計り知れないものであると私は考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2018

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 雑誌名

      arXiv.org

      巻: arXiv:1804.10174 [quant-ph]

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications2016

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 雑誌名

      arXiv.org

      巻: arXiv:1611.06201

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications2015

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 雑誌名

      証明論・計算論とその周辺 RIMS研究集会報告集, 京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1950 ページ: 52-72

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness: extended abstract2015

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 雑誌名

      確率論シンポジウム RIMS研究集会報告集, 京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1952 ページ: 112-116

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of Bell's inequality versus quantum mechanics argument by algorithmic randomness2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる量子情報理論の精密化I2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2019年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる量子力学の再構成III: その物理的帰結2018

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2018年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A refinement of the argument of Bell's inequality versus quantum mechanics by algorithmic randomness2018

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      証明論研究集会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness and its application to the BB84 QKD protocol2018

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      KEK研究会『弱値・弱測定、エンタングルメント、量子コヒーレンスの新地平』<ポスター発表>
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability and its consequences2018

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子力学では確率1の事象は必ず起こる2018

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2017

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      Workshop: Quantum Contextuality in Quantum Mechanics and Beyond (QCQMB)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness II: Discrete probability spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      The 15th Asian Logic Conference (ALC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 典型性原理の量子情報処理への適用: BB84量子暗号プロトコルの精密化2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる確率概念の操作的特徴付け II: 離散確率空間2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによるBB84量子鍵共有プロトコルの精密化2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第15回情報学ワークショップ(WiNF 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A physical and mathematical refinement of the postulates of quantum mechanics about mixed states by algorithmic randomness2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「証明論と証明活動」(証明論研究会2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness and its application to quantum cryptography2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2017年 暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2017)
    • 発表場所
      ロワジールホテル那覇(沖縄県・那覇市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2016年度冬のLAシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学 数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      津田一郎教授退職記念研究集会 -複雑系数理の新展開-
    • 発表場所
      北海道大学大学院 理学研究院数学部門(北海道・札幌市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「統計的モデリングと計算アルゴリズムの数理と展開」
    • 発表場所
      名古屋大学 情報科学研究科棟(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] The principle of typicality2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 発表場所
      新潟大学 駅南キャンパス 「ときめいと」(新潟県・新潟市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる量子力学の再構成II: 離散スペクトル2017

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2017年度年会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都・八王子市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      理研シンポジウム・iTHES研究会 「熱場の量子論とその応用」(TQFT 2016)
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県・和光市)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる確率概念の操作的特徴付けII2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2016年度年会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば市)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2016

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      Symposium: New Generation Quantum Theory -Particle Physics, Cosmology, and Chemistry-
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-03-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness II2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 発表場所
      新潟大学 駅南キャンパス「ときめいと」(新潟市中央区)
    • 年月日
      2016-01-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2016

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      19th Conference on Quantum Information Processing (QIP 2016)
    • 発表場所
      The Banff Centre, Banff, Canada
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The principle of typicality2016

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      Eleventh International Conference on Computability, Complexity and Randomness (CCR 2016)
    • 発表場所
      The University of Hawai'i, Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる確率概念の操作的特徴付け2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2016年夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿 大和平群(奈良県・平群町)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness: Discrete probability spaces2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2016年度 記号論理と情報科学研究集会(SLACS2016)
    • 発表場所
      名古屋大学 ベンチャービジネスラボラトリー(愛知県・名古屋市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる確率概念の操作的特徴付けIII2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2016年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス(大阪府・吹田市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第35回量子情報技術研究会(QIT35)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構 つくばキャンパス(茨城県・つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness II: Discrete probability spaces2016

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      エルゴード理論とその周辺
    • 発表場所
      筑波大学 筑波キャンパス(茨城県・つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness2015

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2015年度確率論シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学 津島キャンパス(岡山市北区)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications to science and technology2015

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2015年度 証明論研究集会・記号論理と情報科学研究集会(SLACS)
    • 発表場所
      南山大学 名古屋キャンパス(名古屋市昭和区)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2015

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第13回情報学ワークショップ(WiNF 2015)
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス(名古屋市天白区)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its application to science and technology2015

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第13回情報学ワークショップ(WiNF 2015)
    • 発表場所
      名城大学 天白キャンパス(名古屋市天白区)
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 典型性原理:量子力学の確率解釈の精密化2015

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2015年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      京都産業大学(京都市北区)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness and its applications2015

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Computability, Complexity and Randomness (CCR 2015)
    • 発表場所
      Heidelberg University, Heidelberg, Germany
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 科研費電子申請システムの入力文字数制限により、タイトルはここに記載できず、タイトルは下記に記載した。

    • URL

      http://www2.odn.ne.jp/tadaki/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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