| 研究課題/領域番号 |
22K20357
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
片山 春菜 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 助教 (70963685)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 擬似的ブラックホール / ソリトン / 超伝導量子回路 / ホーキング輻射 / 情報パラドックス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ブラックホールは，極めて重力が強いため光でさえ抜け出すことができない天体である．そのブラックホールに吸い込まれた物体の情報が消去されるのか保持されるのかは，ブラックホールの情報パラドックスとして知られ，相対論と量子論の理論体系の統一に向けた課題である．本研究では，超伝導量子回路上で創生された擬似的ブラックホールを用いて，量子情報科学的アプローチによってブラックホールの情報パラドックスの解明を試みる．
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| 研究成果の概要 |
これまでに我々は，ジョセフソン伝送線路を安定に伝播する電流ソリトンが，擬似的ブラックホールとして振る舞うことを明らかにしてきた．そこでは，ソリトンを古典的に取り扱い，ホーキング輻射に伴うソリトンのエネルギー減衰は考察してこなかった．本研究では，ブラックホールの情報パラドックスを考える舞台の構築のため，ブラックホールとの量子相関を考慮したホーキング輻射理論を再構築することを目的とした．ソリトンとホーキング輻射の相互作用を取り入れることにより，ブラックホールとして振る舞うソリトンの減衰の定式化に成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで，ブラックホールの情報パラドックスの研究は，現実のブラックホールを対象とした素粒子・量子宇宙的アプローチによって行われてきた．しかし，これらの研究では検証が困難であり，その基盤を確立するのは極めて難しい．これに対して本研究では，検証可能な擬似的ブラックホールを用いて，量子情報科学的アプローチにより，素粒子・宇宙物理学とは違った切り口で取り組むという従来とは異なった立場をとる．本研究課題によってブラックホールの情報パラドックスに実験的にアクセスすることが可能で，実験室系でその基本原理の確認を推進することで，ブラックホールの情報パラドックス問題解決のための一歩となる．
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