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アルゴリズム的ランダムネスによる量子情報理論の再構成

研究課題

研究課題/領域番号 18K03405
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
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) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード典型性原理 / 量子情報理論 / アルゴリズム的ランダムネス / 量子力学 / 多世界解釈 / 確率解釈 / ベルの不等式 / 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。この確率概念はボルン則として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今日の数学において、確率論とは測度論のことであり、ボルン則が基づく“確率概念”に関して、操作的な特徴付けは見当たらない。これまでの研究で私は、アルゴリズム的ランダムネスの概念装置に基づいて、“典型性原理”と呼ぶボルン則を操作主義的に明確化した代替規則を導入した。近年、量子力学の原理に基づく新しい情報処理技術として“量子情報理論”が注目を集めている。本研究では、量子力学の実際の問題での典型性原理の有効性を実証するため、典型性原理を量子情報理論に適用し、その再構成を行った。

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、量子力学とアルゴリズム的ランダムネスとを結び付ける研究は、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

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うちオープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 1件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] A refinement of the argument of local realism versus quantum mechanics by algorithmic randomness2023

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

      arXiv

      巻: arXiv:2312.13246 [quant-ph]

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A refinement of the argument of Bell's inequality versus quantum mechanics by algorithmic randomness2020

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

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2154 ページ: 27-53

    • NAID

      120006888441

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] An operational characterization of the notion of probability by algorithmic randomness II: Discrete probability spaces2019

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

      arXiv

      巻: arXiv:1909.02854 [math.PR]

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] A refinement of the argument of local realism versus quantum mechanics by algorithmic randomness2024

    • 著者名/発表者名
      Kohtaro Tadaki
    • 学会等名
      Seventeenth International Conference on Computability, Complexity and Randomness (CCR 2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルゴリズム的ランダムネスによる量子情報理論の精密化VIII2024

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2024年度年会
    • 関連する報告書
      2023 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VII2023

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2023年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A refinement of the theory of quantum information over noisy quantum channels by algorithmic randomness2023

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「証明論と計算論の最前線」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum mechanics by algorithmic randomness2023

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第1回中部量子若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 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情報理論の精密化VI2022

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2022年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 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情報理論の精密化VI2022

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2022年度年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of the quantum noiseless channel coding theorem by algorithmic randomness2021

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第38回 記号論理と情報科学 研究集会 (SLACS2021)
    • 関連する報告書
      2021 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情報理論の精密化V2021

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2021年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] An operational refinement of Shannon's noisy-channel coding theorem by algorithmic randomness2021

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「証明と計算の理論と応用」
    • 関連する報告書
      2021 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情報理論の精密化IV2021

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2021年度年会
    • 関連する報告書
      2020 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情報理論の精密化III2020

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2020年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of the theory of quantum error-correction by algorithmic randomness2020

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第37回 記号論理と情報科学 研究集会 (SLACS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of the theory of Calderbank-Shor-Steane codes by algorithmic randomness2020

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      証明論研究集会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of Bell's inequality vs. quantum mechanics argument by algorithmic randomness2020

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      2019年度 冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of Bell's inequality versus quantum mechanics argument by algorithmic randomness2020

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      研究会「量子論の諸問題と今後の発展(QMKEK7)」<ポスター発表>
    • 関連する報告書
      2019 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ベルの不等式対量子力学論争の精密化2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      基研研究会 「熱場の量子論とその応用」<ポスター発表>
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of quantum teleportation and superdense coding by algorithmic randomness2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      第36回記号論理と情報科学研究集会(SLACS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 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情報理論の精密化II2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      日本数学会 2019年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A refinement of Bell's inequality vs. quantum mechanics argument by algorithmic randomness II: Refined analysis of the GHZ experiment2019

    • 著者名/発表者名
      只木孝太郎
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「証明論とその周辺」
    • 関連する報告書
      2019 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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [備考] Research on Algorithmic Dimensions and Randomness

    • URL

      https://tadaki.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Research on Algorithmic Dimensions and Randomness

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] Research on Algorithmic Randomness

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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