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Heisenberg 描像に基づく量子測定理論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K17641
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関名古屋大学

研究代表者

岡村 和弥  名古屋大学, 情報学研究科, 特任助教 (90725178)

研究協力者 小澤 正直  
小嶋 泉  
西郷 甲矢人  
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
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード量子測定 / Heisenberg描像 / 測定スキーム / 完全正値インストルメント / 対称性 / 測定過程 / リー群 / 不確定性関係 / ドレスト光子 / 微分代数 / 量子測定理論 / C^*-代数 / セクター / 測定相関の系 / 情報基礎
研究成果の概要

量子測定理論は量子系における測定による影響を測定データと結びつけて解析する理論である。量子場理論や,電磁場が波長未満のスケールで物質場と相互作用することで生じる「ドレスト光子」に対して測定理論を適用可能にした。また,相関のレベルでの測定の特徴づけを前進させた。数学的にも,作用素環論(特にC*-代数),微分代数および無限次元リー群を活用して測定のモデリングの研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子測定理論の適用領域拡大に貢献することができた。長い歴史的経緯もあるためこれまで量子力学的な観点から測定による状態変化の記述に関する研究が大部分を占めてきた。今回,量子場理論や,電磁場が波長未満のスケールで物質場と相互作用することで生じる「ドレスト光子」に対して測定理論を適用可能にした一方で,相関のレベルでの測定の特徴づけを前進させた。測定という実験においてある意味で“当たり前”に関与する物理過程に対する理解を微々たるものであるが深められた意義は(今後の研究次第ではあるが)確かにあると考える。

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

    (18件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Measuring Processes and the Heisenberg Picture2018

    • 著者名/発表者名
      Okamura Kazuya
    • 雑誌名

      -

      巻: - ページ: 361-396

    • DOI

      10.1007/978-981-13-2487-1_14

    • ISBN
      9789811324864, 9789811324871
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach from Measurement Theory to Dressed Photon2018

    • 著者名/発表者名
      Okamura Kazuya
    • 雑誌名

      -

      巻: - ページ: 137-167

    • DOI

      10.1007/978-3-319-98267-0_5

    • ISBN
      9783319982663, 9783319982670
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Scalable photonic reinforcement learning by time-division multiplexing of laser chaos2018

    • 著者名/発表者名
      Naruse Makoto、Mihana Takatomo、Hori Hirokazu、Saigo Hayato、Okamura Kazuya、Hasegawa Mikio、Uchida Atsushi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1038/s41598-018-29117-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Why is the environment important for decision making? Local reservoir model for choice-based learning2018

    • 著者名/発表者名
      Naruse Makoto、Yamamoto Eiji、Nakao Takashi、Akimoto Takuma、Saigo Hayato、Okamura Kazuya、Ojima Izumi、Northoff Georg、Hori Hirokazu
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 10 ページ: e0205161-e0205161

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0205161

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 量子測定理論の数理2017

    • 著者名/発表者名
      岡村和弥
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2059 ページ: 103-112

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Category Theory Approach to Solution Searching Based on Photoexcitation Transfer Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Naruse Makoto、Aono Masashi、Kim Song-Ju、Saigo Hayato、Ojima Izumi、Okamura Kazuya、Hori Hirokazu
    • 雑誌名

      Philosophies

      巻: 2 号: 3 ページ: 16-16

    • DOI

      10.3390/philosophies2030016

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Local state and sector theory in local quantum physics2016

    • 著者名/発表者名
      Izumi Ojima, Kazuya Okamura, Hayato Saigo
    • 雑誌名

      Letters in Mathematical Physics

      巻: 106

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum theory starting from transition probability2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2010

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ドレスト光子と量子場2019

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A C*-algebraic approach to quantum measurement2018

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      量子場の数理とその周辺
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A categorical approach to quantum measurement2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Okamura
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 測定理論からのドレスト光子へのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Measuring processes and uncertainty relations in general quantum systems2017

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      量子情報理論に関連した作用素環論における諸問題の研究
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2017-02-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Uncertainty Relations in General Quantum Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Okamura
    • 学会等名
      Foundations of Quantum Mechanics and Technology (FQMT)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 測定理論によるドレスト光子のモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      岡村和弥
    • 学会等名
      ドレスト光子の関連技術推進の為の基礎的数理研究
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子測定理論の数理2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      量子システム推定の数理
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] On a mathematical treatment of measurement correlations2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      量子場の数理とその周辺
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 測定相関の一般的扱いについて2016

    • 著者名/発表者名
      岡村 和弥
    • 学会等名
      第34回量子情報技術研究会 (QIT34)
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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