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量子トンネル効果中の測定理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K05492
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 数理物理・物性基礎
研究機関慶應義塾大学 (2018)
東京大学 (2017)
分子科学研究所 (2016)

研究代表者

鹿野 豊  慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任准教授 (80634691)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード量子測定理論 / 量子トンネル効果 / 同一粒子 / 量子測定 / 励起子・ポラリトン凝縮 / 非平衡凝縮体 / 光物性 / 量子エレクトロニクス / トンネル効果 / 弱測定 / 光渦 / 量子光学 / 弱値 / 量子軌跡 / 量子ダイナミクス / 逐次測定
研究成果の概要

量子状態推定と弱測定の関係性を定量化し、量子トンネル効果の測定理論の構築に向けた足がかりとなる結果を得た。また、励起子・ポラリトン凝縮体に関して、凝縮体がボース・アインシュタイン凝縮体であるかを議論するために強励起状態の影響を考えた結果を得た。更には、量子トンネル効果に端を発した研究成果を飛躍させ、量子基礎理論における同一粒子性の問題を検証する理論を提唱した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果の学術的意義は、量子トンネル効果と呼ばれている量子力学特有の現象における理論的解釈を深める結果に繋がり、量子現象を実験するという観点から、理論的解釈の妥当性を実験的に検証出来るためのスキームを提示することが出来る。量子トンネル効果がなければ、化学反応プロセスや星形成、宇宙生成に関してまで実験的な検証可能性まで含めた理論体系を構築することが出来ないと考えており、広範囲な科学分野に応用可能であると考えている。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 9件、 招待講演 13件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] IISER Kolkata(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Quantification of concurrence via weak measurement2017

    • 著者名/発表者名
      Tukiainen Mikko, Kobayashi Hirokazu, Shikano Yutaka
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 95 号: 5 ページ: 052301-052301

    • DOI

      10.1103/physreva.95.052301

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of phase-squeezed optical pulses with large coherent amplitudes by post-selection of single photon and weak cross-Kerr non-linearity2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Fumiaki, Tomita Akihisa, Shikano Yutaka
    • 雑誌名

      Quantum Studies: Mathematics and Foundations

      巻: 4 号: 2 ページ: 159-169

    • DOI

      10.1007/s40509-016-0091-9

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward tangible quantum nature2017

    • 著者名/発表者名
      Shikano Yutaka
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1871 ページ: 020001-020001

    • DOI

      10.1063/1.4996511

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] High-energy side-peak emission of exciton-polariton condensates in high density regime2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Horikiri, Makoto Yamaguchi, Kenji Kamide, Yasuhiro Matsuo, Tim Byrnes, Natsuko Ishida, Andreas Loffler, Sven Hoefling, Yutaka Shikano, Tetsuo Ogawa, Alfred Forchel, and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 25655-25655

    • DOI

      10.1038/srep25655

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ABC of Weak Measurement2019

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      RIBF若手放談会:エキゾチック核物理の将来
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Three-Particles Aharonov-Bohm Effect2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      APS March Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 弱値のイメージング科学への応用可能性2019

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      弱値・弱測定の新展開
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マグノンを用いたアクシオンダークマター探索2019

    • 著者名/発表者名
      池田 智則, 伊藤 飛鳥, 身内 健太郎, 早田 次郎, 鹿野 豊, Dany Lachance-Quirion
    • 学会等名
      第74回日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 弱測定中の光渦2019

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      第4回光渦討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dispersively coupled optomechanical system2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      International Conference on challeanges in Quantum Information Science
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of Optical Propagation Distance by Post-selection2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      Quantum Frontiers and Fundamentals (QFF2018): Experimental Studies and Theoretical Ramifications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum Dynamical Simulation by Quantum Walk2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      Towards Ultimate quantum theory (UQT)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dispersively coupled optomechanical system2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      the University of Birmingham Gravitational Wave Group
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Geometric Phase with Decoherence2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      7th International Conference on New Frontiers in Physics (ICNFP 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Optical Propagation Distance by Post-selection2018

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      慶應義塾大学 日吉物理学教室コロキウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 伝搬に伴う光渦強度分布の回転による Gouy 位相の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      第8回光科学異分野横断萌芽研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マグノン検出装置を用いたアクシオン探索実験2018

    • 著者名/発表者名
      池田 智法, 身内 賢太朗, 伊藤 飛鳥, 早田 次郎, 鹿野 豊
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 量子状態の可視化2018

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Control of Optical Propagation Distance by Post-selection2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      30th year anniversary conference on AAV effect
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 重ね合わせラゲール・ガウスビームによるGouy 位相の直接測定2018

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 学会等名
      東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究「量子測定の物理と情報通信」第3 回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualizing Quantum States2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      Quantum Information and Quantum Simulation Day (QIQSD)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualizing Optical States2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      IMI Colloquium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Phase through Quantum Tunneling2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      3rd International Conference on Quantum Foundations
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quasi-Squeezed Coherent State2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      InternationalWorkshop on Quantum Information, Quantum Computing and Quantum Control 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 量子力学の固有値 (特集: 「固有値問題の探究」- 数理科学とその枠を超えて -)2019

    • 著者名/発表者名
      鹿野 豊
    • 出版者
      数理科学 670 (2019年4月号)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 鹿野 豊ホームページ

    • URL

      http://quantum.sfc.keio.ac.jp/employees/yutaka-shikano/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 自然科学研究機構 分子科学研究所 鹿野グループ

    • URL

      http://qm.ims.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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