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動力学的に形成された量子絡み合いの統計的普遍性の広がりとその応用

研究課題

研究課題/領域番号 26400421
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 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関神奈川大学

研究代表者

窪谷 浩人  神奈川大学, 工学部, 教授 (60281143)

研究分担者 戸田 幹人  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (70197896)
足立 聡  東京工業大学, 理学院, 助教 (90211698)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード量子カオス / 量子絡み合い / ランダム行列理論 / Schmidt固有値 / 最大固有値 / 多変数超幾何関数
研究成果の概要

量子絡み合いは、2つ部分系の状態間に現れる量子系固有の相関である。2つの系の状態間に量子絡み合いがなくとも、その系の間に相互作用があれば動力学的時間発展によって量子絡み合いが形成される。量子絡み合いはSchmidt分解で表され、Schmidt固有値で絡み合いの性質が示される。そこで、まず、ランダム行列の最大Schmidt固有値に注目し、その分布関数を解析的に導出した。それを基準とするランダム性の指標を導入し、動力学的に形成された量子絡み合いの統計分布から、量子絡み合いを形成する動力学が、十分に発達したカオスであるのか、弱いカオスのであるか、または可積分であるのか判定可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 化学反応の行き先を変える”スイッチ” ーエネルギーの上昇で反応経路が切り替わる新現象ー2016

    • 著者名/発表者名
      寺本央、戸田幹人、高橋正彦、河野裕彦、小松崎民樹
    • 雑誌名

      化学

      巻: 71(5) ページ: 25-30

    • NAID

      40020823574

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanism and Experimental Observability of Global Switching Between Reactive and Nonreactive Coordinates at High Total Energies2015

    • 著者名/発表者名
      H. Teramoto, M. Toda, H. Kono, M.Takahashi, T. Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 9 ページ: 093003-093003

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.093003

    • NAID

      120005853086

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Breakdown Mechanisms of Normally Hyperbolic Invariant Manifolds2015

    • 著者名/発表者名
      H. Teramoto, M. Toda, T. Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 28 号: 8 ページ: 2677-2698

    • DOI

      10.1088/0951-7715/28/8/2677

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A coarse graining method to extract cooperative modes of water molecules2015

    • 著者名/発表者名
      H. Teramoto, M. Toda, T. Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Advances in Science, Technology and Environmentology

      巻: 11 ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Understandings of chemical reaction dynamics in terms of dynamical systems theory2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto, Mikito Toda, Tamiki Komatsuzaki
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1702 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1063/1.4938850

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new method to improve validity range of Lie canonical perturbation theory: with a central focus on a concept of non‐blow‐up region2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto, Mikito Toda, Tamiki Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Theoretical Chemistry Account

      巻: 133 号: 11

    • DOI

      10.1007/s00214-014-1571-9

    • NAID

      120005650128

    • 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] タンパク質分子の構造ダイナミクス:ウェーブレット変換による解析2014

    • 著者名/発表者名
      鎌田真由美,戸田幹人
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 62 ページ: 203-220

    • NAID

      120006020825

    • 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
  • [学会発表] オンライン上の不満や意見に見られる言語表現に対する特性抽出2017

    • 著者名/発表者名
      足立悠、戸田幹人
    • 学会等名
      統数研共同研究集会「社会物理学の新展開」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オンラインヘルプデスクの言語表現に対する特性抽出2017

    • 著者名/発表者名
      足立悠、戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中キャンパス)
    • 年月日
      2017-03-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 相空間構造解析に基づく新たな反応動力学理論の展開と新規の反応メカニズム「反応座標スイッチング」の予測2016

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人、寺本央、高橋正彦、河野裕彦、小松崎民樹
    • 学会等名
      「物質デバイス共同研究拠点」G3グループ発表会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Time series analysis using wavelet for molecular dynamics simulation of proteins2016

    • 著者名/発表者名
      Mikito Toda
    • 学会等名
      Energy Landscapes: Theory and Application
    • 発表場所
      France
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 結合振動子系における多様な動的現象の解析32016

    • 著者名/発表者名
      森田紗代、戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析42016

    • 著者名/発表者名
      神戸舞、冨士香奈、戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical Reaction Theory Beyond Conventional Statistical Reaction Theory2015

    • 著者名/発表者名
      M. Toda
    • 学会等名
      Workshop on "Theory of Gas Phase Scattering and Reactivity for Astrophysics"
    • 発表場所
      Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Munchen, Germany
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大自由度力学系の特徴集出2015

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人
    • 学会等名
      ワークショップ「大自由度分子系における化学反応機序の理解と制御」
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-11-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大自由度力学系の集団運動2015

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人
    • 学会等名
      研究会「非線形現象の捉え方」
    • 発表場所
      福岡工業大学セミナーハウス, 由布院、大分
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析32015

    • 著者名/発表者名
      神戸舞、冨士香奈、戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 特異点論を用いた非断熱交差の安定性と分岐の解析2015

    • 著者名/発表者名
      寺本央、戸田幹人、小松崎民樹
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 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] Geometry and Dynamics in systems of more than 2 dof2015

    • 著者名/発表者名
      M. Toda
    • 学会等名
      Workshop on "Geometry of Chemical Reaction Dynamics in Gas and Condensed Phases"
    • 発表場所
      Telluride Science Research Center, Telluride, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamical reaction theory from micro to macro through mesoscopic levels2015

    • 著者名/発表者名
      M. Toda
    • 学会等名
      R. Stephen Berry Tribute Symposium
    • 発表場所
      Telluride Science Research Center, Telluride, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-frequency approach to molecular dynamics simulation of proteins2015

    • 著者名/発表者名
      M. Toda
    • 学会等名
      Workshop on "The Complexity of Dynamics and Kinetics from Single Molecules to Cells"
    • 発表場所
      Telluride Science Research Center, Telluride, Colorado, USA
    • 年月日
      2015-06-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Global Dynamical Switching of a Reaction Coordinate and its Experimental Observability2015

    • 著者名/発表者名
      寺本央、戸田幹人、小松崎民樹
    • 学会等名
      第31回化学反応討論会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-06-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形動力学に依拠した情報発掘法の開拓と生体分子への応用2015

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人
    • 学会等名
      第5回物質・デバイス領域共同研究拠点報告会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析22015

    • 著者名/発表者名
      神戸舞,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 非平衡分子動力学を用いた生体分子内のエネルギー移動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      藤崎弘士,古田忠臣,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 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] 大自由度力学系における振動エネルギー移動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      櫛田茉実,冨士香奈,藤崎弘士,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 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] 結合振動子系における多様な動的現象の解析22015

    • 著者名/発表者名
      森田紗代,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 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] SNSの発言間における参照関係と感情表現のネットワーク2015

    • 著者名/発表者名
      足立遥,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 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] Understandings of Chemical Reaction Dynamics in terms of Dynamical System Theory2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto, Mikito Toda and Tamiki Komatsuzaki
    • 学会等名
      Computational Chemistry (CC) Symposium in ICCMSE 2015
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大自由度系における振動エネルギー移動の解析2015

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人
    • 学会等名
      Workshop on Dynamical Systems and Computation 2015
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-03-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ime series analysis using wavelets to extract collective motion of proteins2015

    • 著者名/発表者名
      Mikito Toda
    • 学会等名
      Spectroscopy and Dynamics of Molecules and Clusters 2015 (SDMC2015)
    • 発表場所
      Nainital, India
    • 年月日
      2015-02-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SNSにおける感情の伝播現象に関する研究~投稿の参照関係に基づく感情語ネットワークの特性~2015

    • 著者名/発表者名
      足立遥,戸田幹人
    • 学会等名
      第6回テキストマイニング・シンポジウム
    • 発表場所
      ティーオージー会議室(大阪・梅田)
    • 年月日
      2015-02-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SNSにおける感情表現とその相互作用関係の抽出2015

    • 著者名/発表者名
      足立遥,戸田幹人
    • 学会等名
      第220回自然言語処理研究会(情報処理学会)
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大自由度力学系に対する時系列解析:ウエーブレット変換を用いた試み2014

    • 著者名/発表者名
      戸田幹人
    • 学会等名
      環瀬戸内応用数理研究部会シンポジウム
    • 発表場所
      加計学園国際学術交流センター(岡山県倉敷市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A network structure of emotional interactions in an electronic bulletin board2014

    • 著者名/発表者名
      Haruka Adachi, Mikito Toda
    • 学会等名
      Social Modeling and Simulations + Econophysics Colloquium 2014
    • 発表場所
      神戸ポートアイランドセンター
    • 年月日
      2014-11-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Time series analysis of the protein SNase : its dynamics and function2014

    • 著者名/発表者名
      Kana Fuji, Mikito Toda
    • 学会等名
      Japan-Slovenia Seminar on Nonlinear Science (Kansai 2014)
    • 発表場所
      Nara Women's University
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 正準変換摂動理論の有効領域の拡張法とそれによる振動子間の非線形共鳴によるエネルギー移動の解明2014

    • 著者名/発表者名
      寺本央,戸田幹人,小松崎民樹
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 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] Fermi-Pasta-Ulam結合振動子系における動的緩和現象の解析2014

    • 著者名/発表者名
      神戸舞,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 結合振動子系における多様な動的現象の解析2014

    • 著者名/発表者名
      森田紗代,戸田幹人
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 大自由度力学系におけるエネルギー移動の解析32014

    • 著者名/発表者名
      櫛田茉実,冨士香奈,戸田幹人,藤崎弘士
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Chemical Ratchet: a possible mechanism to break the detailed balance2014

    • 著者名/発表者名
      Mikito Toda
    • 学会等名
      Workshop "What kinds of dynamical feature can we extract from data?"
    • 発表場所
      ニセコ
    • 年月日
      2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Reaction Coordinate Switching Mechanism, on the Possibility of Its Experimental Verification and Its Quantum Manifestation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto, Mikito Toda and Tamiki Komatsuzaki
    • 学会等名
      The 10th AIMS (American Institute of Mathematical Science) Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications Special Session 113
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time Series Analysis using Wavelet To Extract Collective Behavior of Protein2014

    • 著者名/発表者名
      Mikito Toda
    • 学会等名
      Let's face chaos through nonlinear science
    • 発表場所
      Maribor, Slovenia
    • 年月日
      2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生体分子と水の過渡的な集団運動の抽出2014

    • 著者名/発表者名
      寺本央,戸田幹人,小松崎民樹
    • 学会等名
      第17回理論化学討論会
    • 発表場所
      名古屋大学ES総合館
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] A network structure of emotional interactions in an electronic bulletin board, Proceeding of Social Modeling and Simulations + Econophysics Colloquium2015

    • 著者名/発表者名
      H.Adachi, M.Toda
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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