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行列係数シュレディンガー作用素のスペクトル解析とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 23540204
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 基礎解析学
研究機関岡山大学

研究代表者

廣川 真男  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (70282788)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2011年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード行列係数を持つシュレディンガー作用素 / ラビ模型 / 超対称性 / 自発的超対称性の破れ / ディラック作用素 / 自己共役拡張 / 境界条件 / 量子ビット / シュレディンガー作用素 / エネルギー準位交差 / 2準位原子 / 1モード・レーザー光 / 超対称量子力学 / カイラル性 / ラビ・ハミルトニアン / ジェインズ・カミングス・ハミルトニアン / 回路量子電磁力学 / 結合定数 / 強結合領域 / 超強結合領域 / 量子相転移
研究概要

量子ビットの制御問題と輸送問題の視点に立ち,行列係数のシュレディンガー作用素に対するスペクトル解析と作用素解析を行った。前者の問題に関しては,ラビ模型とその回転波近似で得られるジェインズ・カミングス模型と呼ばれる2準位(人工)原子と1モード光子が相互作用する数理モデルのスペクトル解析を行い,原子・光間の相互作用の強さを決める結合定数を大きくして行く過程での数学的性質を調べた。後者の問題に関しては,電子のスピンで実現するスピントロニック量子ビットに対する,量子トンネリング位相因子の数学的性質を明らかにする研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A Mathematical Aspect of A Tunnel-Junction for Spintronic Qubit2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa and T. Kosaka
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 417 号: 2 ページ: 856-872

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2014.03.061

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Dimensional Tunnel-Junction Formula for the Schrödinger Particle2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa, T. Kosaka
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Applied Mathematics

      巻: Vol.7 73 3, No.6 号: 6 ページ: 2247-2261

    • DOI

      10.1137/130929072

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] One-Dimensional Tunnel-Junction Formula for Schringer Particle2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa and T. Kosaka
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Applied Mathematics

      巻: 73 ページ: 2247-2261

    • DOI

      10.1088/1742-6596/302/1/012044

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tunnel-Junction Formulae with Application to Spintronic Qubit2013

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa
    • 学会等名
      Semiconductor Seminar
    • 発表場所
      Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics, Berlin, Germany
    • 年月日
      2013-09-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] (人工) 原子と光の相互作用の数理から量子デバイスへ2013

    • 著者名/発表者名
      廣川真男
    • 学会等名
      計算材料科学と数学の協働によるスマート材料デザイン手法の探索--階層構造を解析する--
    • 発表場所
      東北大学WPI-AIMR 本館
    • 年月日
      2013-03-15
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] On the coupling-strength increase of the Rabi model in the light of SUSYQM---from supersymmetric ground state to spontaneous supersymmetry breaking---2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa
    • 学会等名
      Spectral analysis of non-commutative harmonic oscillators and quantum devices
    • 発表場所
      九州大学大学院数理学研究院・IMI 棟
    • 年月日
      2012-11-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Transition between the regimes of strong and ultra-strong couplings in circuit QED2012

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa
    • 学会等名
      Workshop on "Avoided ? Crossing of Eigenvalue Curves" ---Non-commutative Harmonic Oscillator, Special Functions and Number Theory---
    • 発表場所
      九州大学稲盛財団記念館
    • 年月日
      2012-03-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Some mathematical problems on Modeling in circuit quantum electrodynamics2011

    • 著者名/発表者名
      M. Hirokawa
    • 学会等名
      Berliner Oberseminar Nichtlineare Partielle Differentialgleichungen
    • 発表場所
      Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics, Berlin, Germany
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Some mathematical problems on modeling in circuit quantum electrodynamics,2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Hirokawa
    • 学会等名
      Berliner Oberseminar Nichtlineare Partielle Differentialgleichungen(招待講演)
    • 発表場所
      Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics, Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] On the coupling-strength increase of the Rabi model in the light of SUSYQM---from supersymmetric ground state to spontaneous supersymmetry breaking---

    • 著者名/発表者名
      Masao HIROKAWA
    • 学会等名
      Workshop on "Spectral analysis of non-commutative harmonic oscillators and quantum devices"
    • 発表場所
      九州大学大学院数理学研究院
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] (人工) 原子と光の相互作用の数理から量子デバイスへ

    • 著者名/発表者名
      廣川真男
    • 学会等名
      計算材料科学と数学の協働によるスマート材料デザイン手法の探索---階層構造を解析する---
    • 発表場所
      東北大学WPI-AIMR
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tunnel-Junction Formula with Application to Electron

    • 著者名/発表者名
      Masao HIROKAWA
    • 学会等名
      The 5th Math Mate Seminar
    • 発表場所
      東北大学WPI-AIMR
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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