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量子観測で迫る統計力学の基礎と量子情報

研究課題

研究課題/領域番号 26400406
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 数理物理・物性基礎
研究機関早稲田大学

研究代表者

湯浅 一哉  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90339721)

研究協力者 中里 弘道  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00180266)
BURGARTH Daniel  Aberystwyth University, 数学物理学科, Reader
FACCHI Paolo  University of Bari, 物理学科, 教授
GIOVANNETTI Vittorio  イタリア高等師範学校, 物理学科, 准教授
PASCAZIO Saverio  University of Bari, 物理学科, 教授
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード量子観測 / 量子制御 / 量子計測 / 量子情報 / 統計力学 / 熱平衡系 / 非平衡系 / 量子推定 / 量子光学 / 典型性 / 量子干渉 / 対称性の自発的破れ / 非平衡定常状態
研究成果の概要

量子力学の世界の奇妙さを際立たせる役者の一人である「量子観測」をキーワードに,それが単に「見る」ことにとどまらず,意外なところで本質的な役割を果たす様々な興味深いテーマに取り組んだ.特に,「量子計測」,「量子制御」,「統計力学の基礎」における「量子観測」の役割に焦点を当てて研究を展開し,「量子計測」や「量子制御」に関わる独自のアイデアを追究して「量子情報技術」に貢献するとともに,「統計力学の基礎」に新たな視点を提供した.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 11件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 6件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Bari/Scuola Normale Superiore, Pisa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Aberystwyth Univerisity(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Princeton University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bari/Scuola Normale Superiore, Pisa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Aberystwyth(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bari/Scuola Normale Superiore, Pisa(イタリア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Aberystwyth University(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Gdansk(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Long-Lived Entanglement of Two Multilevel Atoms in a Waveguide2018

    • 著者名/発表者名
      Paolo Facchi, Saverio Pascazio, Francesco V. Pepe, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 2 号: 3 ページ: 035006-035006

    • DOI

      10.1088/2399-6528/aaae9f

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Derivation of the GKLS Equation for Weakly Coupled Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Paolo Facchi, Marilena Ligabo`, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Open Systems & Information Dynamics

      巻: 24 号: 04 ページ: 1740017-1740017

    • DOI

      10.1142/s1230161217400170

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating Temperature via Sequential Measurements2017

    • 著者名/発表者名
      Antonella De Pasquale, Kazuya Yuasa, and Vittorio Giovannetti
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 96 号: 1 ページ: 012316-012316

    • DOI

      10.1103/physreva.96.012316

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remote Parameter Estimation in a Quantum Spin Chain Enhanced by Local Control2017

    • 著者名/発表者名
      Jukka Kiukas, Kazuya Yuasa, and Daniel Burgarth
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 95 号: 5 ページ: 052132-052132

    • DOI

      10.1103/physreva.95.052132

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lindbladian Purification2017

    • 著者名/発表者名
      Christian Arenz, Daniel Burgarth, Vittorio Giovannetti, Hiromichi Nakazato, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Quantum Science and Technology

      巻: 2 号: 2 ページ: 024001-024001

    • DOI

      10.1088/2058-9565/aa6759

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Can Decay Be Ascribed to Classical Noise?2017

    • 著者名/発表者名
      Daniel Burgarth, Paolo Facchi, Giancarlo Garnero, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Open Systems & Information Dynamics

      巻: 24 号: 01 ページ: 1750001-1750001

    • DOI

      10.1142/s1230161217500019

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncertainty relations in the framework of equalities2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ozawa, K. Yuasa
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 445 号: 1 ページ: 998-1012

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2016.08.023

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Universal Control Induced by Noise2016

    • 著者名/発表者名
      Christian Arenz, Daniel Burgarth, Paolo Facchi, Vittorio Giovannetti, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.93.062308

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Typical pure nonequilibrium steady states and irreversibility for quantum transport2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Monnai, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 94 号: 1 ページ: 012146-012146

    • DOI

      10.1103/physreve.94.012146

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photon Distribution at the Output of a Beam Splitter for Imbalanced Input States2016

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, Magdalena Stobinska, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 2 ページ: 023845-023845

    • DOI

      10.1103/physreva.93.023845

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two-Mode Bosonic Quantum Metrology with Number Fluctuations2015

    • 著者名/発表者名
      Antonella De Pasquale, Paolo Facchi, Giuseppe Florio, Vittorio Giovannetti, Koji Matsuoka, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 92 号: 4 ページ: 042115-042115

    • DOI

      10.1103/physreva.92.042115

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Estimation via Sequential Measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Daniel Burgarth, Vittorio Giovannetti, Airi N. Kato, and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 17 号: 11 ページ: 113055-113055

    • DOI

      10.1088/1367-2630/17/11/113055

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hamiltonian Purification2015

    • 著者名/発表者名
      Davide Orsucci, Daniel Burgarth, Paolo Facchi, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, Kazuya Yuasa, and Vittorio Giovannetti
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 56 号: 12 ページ: 122104-122104

    • DOI

      10.1063/1.4936311

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interference in a two-mode Bose system as a typical phenomenon2014

    • 著者名/発表者名
      Paolo Facchi, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, Francesco V. Pepe and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 89 号: 6 ページ: 063625-063625

    • DOI

      10.1103/physreva.89.063625

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Typical Pure Nonequilibrium Steady States2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Monnai and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 107 号: 4 ページ: 40006-40006

    • DOI

      10.1209/0295-5075/107/40006

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exponential Rise of Dynamical Complexity in Quantum Computing through Projections2014

    • 著者名/発表者名
      Daniel Klaus Burgarth, Paolo Facchi, Vittorio Giovannetti, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 5173-5173

    • DOI

      10.1038/ncomms6173

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phase randomization and typicality in the interference of two condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Paolo Facchi, Hiromichi Nakazato, Saverio Pascazio, Francesco V. Pepe, Golam Ali Sekh and Kazuya Yuasa
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 12 号: 07n08 ページ: 1560019-1560019

    • DOI

      10.1142/s0219749915600199

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] エネルギー固有状態による熱平衡系の記述: 縮退の重要性2018

    • 著者名/発表者名
      石川慧・門内隆明・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会 (東京理科大学)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガウス型状態による線形光学回路の量子計測2017

    • 著者名/発表者名
      松原輝王・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] リング干渉計による量子パラメータ推定の精度の向上2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Fluctuation Relation for Nonequilibrium Steady State: Analysis with an Exactly Solvable Model2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Morodome, Takaaki Monnai, and Kazuya Yuasa
    • 学会等名
      YITP Workshop "Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Eigenstate Thermalization Hypothesis and Degeneracy of Hamiltonian2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Ishikawa, Takaaki Monnai, and Kazuya Yuasa
    • 学会等名
      YITP Workshop "Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エネルギー固有状態による熱平衡系の記述: 縮退の重要性2017

    • 著者名/発表者名
      石川慧・門内隆明・湯浅一哉
    • 学会等名
      第62回物性若手夏の学校 (岐阜)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 緩和過程による量子ダイナミクスの射影と量子系制御2017

    • 著者名/発表者名
      牛尾槙之介・湯浅一哉
    • 学会等名
      第62回物性若手夏の学校 (岐阜)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ガウス型状態による線形光学回路の量子計測2016

    • 著者名/発表者名
      松原輝王・湯浅一哉
    • 学会等名
      第35回量子情報技術研究会 (QIT35)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(KEK)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] リング干渉計による量子パラメータ推定の精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大・湯浅一哉
    • 学会等名
      第35回量子情報技術研究会 (QIT35)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(KEK)
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Estimation via Sequential Measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yuasa, Daniel Burgarth, Vittorio Giovannetti, and Airi N. Kato
    • 学会等名
      9th Italian Quantum Information Science Conference (IQIS 2016)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非平衡定常状態における量子ゆらぎ定理: 可解モデルによる解析2016

    • 著者名/発表者名
      諸留昇平・門内隆明・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 補助系とのエンタングルメントによる量子ビットチャンネルのパラメータの推定精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      田中康就・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 繰り返し測定による量子ビットチャンネルのパラメータの推定2016

    • 著者名/発表者名
      松原輝王・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子多重散乱効果による量子状態推定精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Universal Control Induced by Noise2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yuasa
    • 学会等名
      Resonance and Non-Hermitian Quantum Mechanics 2016
    • 発表場所
      Osaka University
    • 年月日
      2016-08-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 補助系とのエンタングルメントによる量子ビットチャンネルのパラメータの推定精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      田中康就・湯浅一哉
    • 学会等名
      第34回量子情報技術研究会 (QIT34)
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 繰り返し測定による量子ビットチャンネルのパラメータの推定2016

    • 著者名/発表者名
      松原輝王・湯浅一哉
    • 学会等名
      第34回量子情報技術研究会 (QIT34)
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子多重散乱効果による量子状態推定精度の向上2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴大・湯浅一哉
    • 学会等名
      第34回量子情報技術研究会 (QIT34)
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 年月日
      2016-05-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Control Induced by Measurement2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅一哉
    • 学会等名
      第24回量子情報関東 Student Chapter
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ミクロカノニカル状態における KMS 条件と熱力学極限2015

    • 著者名/発表者名
      門内隆明・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-Mode Bosonic Quantum Metrology with Number Fluctuations2015

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Florio, Antonella De Pasquale, Paolo Facchi, Vittorio Giovannetti, Koji Matsuoka, and Kazuya Yuasa
    • 学会等名
      8th Italian Quantum Information Science Conference (IQIS 2015)
    • 発表場所
      Monopoli, Italy
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exponential Rise of Dynamical Complexity in Quantum Computing through Projections2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yuasa, Daniel Burgarth, Paolo Facchi, Vittorio Giovannetti, Hiromichi Nakazato, Davide Orsucci, and Saverio Pascazio
    • 学会等名
      8th Italian Quantum Information Science Conference (IQIS 2015)
    • 発表場所
      Monopoli, Italy
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 孤立量子系における典型的な非平衡定常状態2015

    • 著者名/発表者名
      門内隆明・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 (東京)
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光学位相シフトの量子計測に対する最適な多モードガウス型純粋状態2015

    • 著者名/発表者名
      松岡耕司・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学 (東京)
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 典型的純粋状態と量子測定による対称性の破れ2014

    • 著者名/発表者名
      門内隆明・Mauro Iazzi・湯浅一哉
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学 (愛知県)
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Estimation via a Single Sequence of Measurements with a Quantum Mixing Channel2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Yuasa
    • 学会等名
      VII Workshop ad Memoriam of Carlo Novero: Advances in Foundations of Quantum Mechanics and Quantum Information with Atoms and Photons (Quantum 2014)
    • 発表場所
      Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (I.N.RI.M.), Torino, Italy
    • 年月日
      2014-05-26 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 早稲田大学物理学科湯浅研究室ホームページ

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/yuasa/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-06-16  

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