条件付き相互情報量による測定誘起エンタングルメント相転移の解析

• 研究課題/領域番号: 24K06894
• 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13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 大塚 雄一 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (30390652)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 量子多体系 / 量子計算 / 物性基礎論 / 臨界現象 / 相転移

研究開始時の研究の概要

環境と結合した量子多体系における量子情報の伝搬を理解することは、物性物理学と量子情報科学の境界領域における中心的な問題である。これに関し、局所的なユニタリー操作と測定から構成されるランダム量子回路が素性の良い問題設定として注目を集めている。この問題では、ランダムに作用するユニタリ操作が系の量子もつれを生成する一方、測定をある頻度で行うと、これは系のエンタングルメントを抑制する働きをする。その結果として、測定誘起相転移と呼ばれる臨界現象が生じる。本課題では、「測定誘起相転移の精密な同定と、臨界現象の理解」という問題に対し、条件付き量子相互情報量という量を提案し、その理解を進めることを目指す。