線形量子ネットワークのフィードバック制御理論

• 研究課題/領域番号: 21760336
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 制御工学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 山本 直樹 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40513289)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: システム制御理論 / 量子力学 / 量子情報 / 量子系 / フィードバック制御 / 量子光学 / 量子相関 / 量子メモリ

研究概要

ネットワークの構成要素がそれぞれ量子系で与えられる「量子ネットワーク」を考察し、ノード間の量子相関を強化するフィードバック制御系の構築法を与えた。とくに、最大の量子相関を生成するシステムの完全な特徴付けを得た。また、スクイズド光を強化する量子制御器の実験的構築に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] 量子フィードバック制御の数理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: 数理科学 巻: 585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical Gaussian state transfer with quantum error correcting architecture (2012)
  • 著者名/発表者名: G. Tajimi and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 85 ページ: 22303-22303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissipation induced pure Gaussian state (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koga and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 85 ページ: 22103-22103
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical Gaussian state transfer with quantum error correction architecture (2012)
  • 著者名/発表者名: G.Tajimi, N.Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 85 号: 2 ページ: 22303-22303
  • DOI: 10.1103/physreva.85.022303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissipation induced pure Gaussian state (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Koga, N.Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 85 号: 2 ページ: 22103-22103
  • DOI: 10.1103/physreva.85.022103
  • 査読あり
• [雑誌論文] On quantum-classical equivalence for linear systems control problems and its application to quantum entanglement assignment (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Ohki, S. Hara, and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of 50th IEEE CDC
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子力学と確率システム理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: 計測と制御 巻: 50-11
  • NAID: 10030164928
  • 査読あり
• [雑誌論文] 確率微分方程式の基礎 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: 計測と制御 巻: 50-1 ページ: 937-943
  • NAID: 10030164743
  • 査読あり
• [雑誌論文] On quantum-classical equivalence for linear systems control problems and its application to quantum entanglement assignment (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ohki, S.Hara, N.Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of 50th IEEE CDC 巻: (CD-ROM) ページ: 6260-6265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Robust quantum Kalman filtering under the phase uncertainty of the probe laser field (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iida, K. Ohki, and N. Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of 2010 IEEE MSC ページ: 749-754
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact solution for the max-min quantum recovery problem (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of 48th IEEE CDC ページ: 1433-1438
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子ダイナミクスのシミュレーション:測定と制御の視点から (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: シミュレーション 巻: 28-4 ページ: 142-148
  • NAID: 110007539435
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子情報技術におけるシステム制御理論 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: システム制御情報学会誌 巻: 53-6 ページ: 217-223
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子ダイナミクスのシミュレーション:測定と制御の視点から (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: シミュレーション 28 ページ: 142-142
  • NAID: 110007539435
• [雑誌論文] 量子情報技術におけるシステム制御理論 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 雑誌名: システム制御情報学会誌 53 ページ: 217-217
• [雑誌論文] Experimental demonstration of coherent feedback control on optical field squeezing
  • 著者名/発表者名: S. Iida, M. Yukawa, H. Yonezawa, N. Yamamoto, and A. Furusawa
  • 雑誌名: IEEE Trans. Automat. Contr 巻: (to appear)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure Gaussian state generation via dissipation : A quantum stochastic differential equation approach
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 雑誌名: Phil. Trans. Roy. Soc. A 巻: (to appear)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pure Gaussian state generation via dissipation : A quantum stochastic differential equation approach
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto
  • 雑誌名: Philosophical Transaction of the Royal Society A 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental demonstration of coherent feedback control on optical field squeezing
  • 著者名/発表者名: S.Iida, M.Yukawa, H.Yonezawa, N.Yamamoto, A.Furusawa
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Automatic Control 巻: (掲載決定)
  • 査読あり
• [学会発表] 弱測定による増幅の事後選択による効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中咲、山本直樹
  • 学会等名: 日本物理学会、第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Generating pure Gaussian state by dissipation : A quantum stochastic differential equation approach, Theo Murphy meeting of the Royal Society (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto
  • 学会等名: Principles and applications of quantum control engineering
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Generating pure Gaussian state by dissipation : A quantum stochastic differential equation approach (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Yamamoto
  • 学会等名: Theo Murphy meeting of the Royal Society, Principles and applications of quantum control engineering
  • 発表場所: Kavli Royal Society centre, Buckinghamshire, UK(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 最大・最小量子誤り訂正問題の繰り返し最適化による解法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、西澤勇紀
  • 学会等名: 第25回量子情報技術シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] 原子位相ロックの量子推定論的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山綱祐、山本直樹、志賀信泰、竹内誠
  • 学会等名: 第25回量子情報技術シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] Photon Subtractionによるエンタングルメント蒸留のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 武田陽一郎、山本直樹
  • 学会等名: 第25回量子情報技術シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] 協調制御による連続変数クラスター状態の安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、山本直樹
  • 学会等名: 第25回量子情報技術シンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] 最大・最小量子誤り訂正問題の繰り返し最適化による解法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹、西澤勇紀
  • 学会等名: 第25回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-22
• [学会発表] 原子位相ロックの量子推定論的評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 杉山綱祐、山本直樹、志賀信泰、竹内誠
  • 学会等名: 第25回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Photon Subtractionによるエンタングルメント蒸留のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 武田陽一郎、山本直樹
  • 学会等名: 第25回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] 協調制御による連続変数クラスター状態の安定化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、山本直樹
  • 学会等名: 第25回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Dissipation induced pure Gaussian state (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yamamoto and K. Koga
  • 学会等名: 24th Quantum Information and Technology Symposium
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-05-12
• [学会発表] 量子制御理論の基礎と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 学会等名: 第23回 量子情報技術研究会(QIT)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 連続変数システムにおける動的量子誤り訂正 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、山本直樹
  • 学会等名: 第23回 量子情報技術研究会(QIT)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-16
• [学会発表] 連続変数システムにおける動的量子誤り訂正 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、山本直樹
  • 学会等名: 第23回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] 量子制御理論の基礎と応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 学会等名: 第23回量子情報技術研究会(QIT)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] Robust quantum Kalman filtering under the phase uncertainty of the probe laser field (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Iida, K.Ohki, N.Yamamoto
  • 学会等名: IEEE Multi conference on systems and control
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Practical coherent feedback for field squeezing (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Iida, M.Yukawa, H.Yonezawa, N.Yamamoto, A.Furusawa
  • 学会等名: 10th Asian Conference on Quantum Information Science (2010)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-08-30
• [学会発表] Practical coherent feedback for field squeezing (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Iida, M. Yukawa, H. Yonezawa, N. Yamamoto, and A. Furusawa
  • 学会等名: 10th Asian Conference on Quantum Information Science
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-08-27
• [学会発表] 連続変数システムにおける動的量子誤り訂正 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、大木健太郎、山本直樹
  • 学会等名: 日本物理学会・第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] 2モードカスケード量子光学系におけるエンタングルメントの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀圭, 山本直樹
  • 学会等名: 日本物理学会・第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 2モードカスケード量子光学系におけるエンタングルメントの解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 古賀圭, 山本直樹
  • 学会等名: 日本物理学会・第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 連続変数システムにおける動的量子誤り訂正 (2010)
  • 著者名/発表者名: 多治見剛、大木健太郎、山本直樹
  • 学会等名: 日本物理学会・第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 線形量子系の構造と共分散指定制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大木健太郎、山本直樹、原辰次
  • 学会等名: 計測自動制御学会、第10回制御部門大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 線形量子系の構造と共分散指定制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大木健太郎、山本直樹、原辰次
  • 学会等名: 計測自動制御学会、第10回制御部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 量子系のプローブレーザー揺らぎに対するロバストカルマンフィルタリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯田早苗、大木健太郎、山本直樹
  • 学会等名: 計測自動制御学会、第10回制御部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 量子系のプローブレーザー揺らぎに対するロバストカルマンフィルタリング (2010)
  • 著者名/発表者名: 飯田早苗、大木健太郎、山本直樹
  • 学会等名: 計測自動制御学会、第10回制御部門大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] 確率微分方程式の基礎 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本直樹
  • 学会等名: 計測自動制御学会、第10回制御部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] Exact solution for the max-min quantum recovery problem (2009)
  • 著者名/発表者名: N Yamamoto
  • 学会等名: 48th IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Uncertainty limits in the quantum filtering (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Sugiyama, K. Ohki, and N. Yamamoto
  • 学会等名: 21st Quantum Information and Technology Symposium(2009)
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Uncertainty limits in the quantum filtering (2009)
  • 著者名/発表者名: K.Sugiyama, K.Ohki, N.Yamamoto
  • 学会等名: 21st Qunatum Information and Technology Symposium
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-04
• [備考] 研究成果の一部を公開した。
  • URL: http://www.yamamoto.appi.keio.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.yamamoto.appi.keio.ac.jp/