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リー代数を用いた非断熱量子制御の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400422
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
研究機関近畿大学

研究代表者

中原 幹夫  近畿大学, 理工学部, 教授 (90189019)

研究分担者 丸山 耕司  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 客員准教授 (00425646)
NICCHORMAIC SILE  沖縄科学技術大学院大学, 光・物質相互作用ユニット, 教授 (10715288)
BUSCH Thomas  沖縄科学技術大学院大学, 量子システム研究ユニット, 教授 (30715272)
大見 哲巨  近畿大学, 理工学部, 研究員 (70025435)
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
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード量子制御 / 非断熱量子制御 / 量子ゲート / ナノ光ファイバー / 冷却原子 / ボース凝縮 / 制限アクセス / 断熱通過 / 光ナノファイバー / ジョルダン代数 / 空間断熱通過 / 量子コヒーレンス / トポロジカル励起 / 光ファイバー / 多体量子系 / 国際研究者交流 / 高忠実度量子ゲート
研究成果の概要

中原は量子ゲートの高精度実装を研究した.また,BECにおけるベリー位相を用いた渦糸の作成を,大見とともに非断熱量子制御の方法で研究し,より効率の高い渦の生成を提唱した.さらに,高い効率を利用して十数回にわたりベリー位相を刻印する渦糸ポンプを研究した.丸山はアクセスが制限された状況下での量子制御の研究を行った.Nic Chormaicは,ナノ光ファイバーを用いて原子をトラップし,量子干渉,数個の光子のスイッチング,牽引ビームの実験を行った.Buschは非自明な幾何学配置におけるBECの相分離,回転超流体,1原子の任意の空間的重ね合わせ状態の非断熱生成,断熱通過の非線形物理系への適用を研究した.

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

    (54件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 13件、 招待講演 19件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Aalto University(Finland)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Aberystwyth University(United Kingdom)

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      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Universitat Autonoma de Barcelona(Spain)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Chicago/University of Nebraska(米国)

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

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      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Shanghai University(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Counterdiabatic vortex pump in spinor Bose-Einstein condensates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ollikainen, S. Masuda, M. Mottonen and M. Nakahara
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 95 号: 1 ページ: 0136151-7

    • DOI

      10.1103/physreva.95.013615

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chirality of light in hybrid modes of vacuum-clad ultrathin optical fibers2017

    • 著者名/発表者名
      F. Le Kien, Th. Busch, V. G. Truong and S. Nic Chormaic
    • 雑誌名

      Communications in Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エントロピーの認識論的理解2016

    • 著者名/発表者名
      丸山耕司
    • 雑誌名

      数理科学

      巻: 635 ページ: 37-42

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimal conditions for spatial adiabatic passage of a Bose-Einstein condensate2016

    • 著者名/発表者名
      J. L. Rubio, V. Ahufinger, Th. Busch, and J. Mompart
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 94 号: 5 ページ: 0536061-9

    • DOI

      10.1103/physreva.94.053606

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum coherent tractor beam effect for atoms trapped near a nanowaveguide2016

    • 著者名/発表者名
      M. Sadgrove, S. Wimberger and S. Nic Chormaic
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 289051-13

    • DOI

      10.1038/srep28905

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] Fast control of topological vortex formation in Bose-Einstein condensates by counterdiabatic driving2016

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Masuda, Utkan Gungordu, Xi Chen, Tetsuo Ohmi, and Mikio Nakahara
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 1 ページ: 0136261-8

    • DOI

      10.1103/physreva.93.013626

    • 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] Moiré superlattice structures in kicked Bose-Einstein condensates2016

    • 著者名/発表者名
      L. J. O'Riordan, A. C. White, and Th. Busch
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 2 ページ: 0236091-6

    • DOI

      10.1103/physreva.93.023609

    • 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] Emergence of classical rotation in superfluid Bose-Einstein condensates2016

    • 著者名/発表者名
      Angela White, Tara Hennessy, and Thomas Busch
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 93 号: 3 ページ: 0336011-5

    • DOI

      10.1103/physreva.93.033601

    • 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] Operational derivation of Maxwell-Boltzmann distribution with Maxwell’s demon2015

    • 著者名/発表者名
      A. Hosoya, K. Maruyama, and Y. Shikano
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 17011-17011

    • DOI

      10.1038/srep17011

    • 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] Autler-Townes splitting via frequency up-conversion at ultralow-power levels in cold 87Rb atoms using an optical nanofiber2015

    • 著者名/発表者名
      Ravi Kumar, Vandna Gokhroo, Kieran Deasy, and Sile Nic Chormaic
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 5 ページ: 0538421-5

    • DOI

      10.1103/physreva.91.053842

    • 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] Multi-level cascaded electromagnetically induced transparency in cold atoms using an optical nanofibre interface2015

    • 著者名/発表者名
      Ravi Kumar, Vandna Gokhroo and Sile Nic Chormaic
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 17 号: 12 ページ: 1230121-7

    • DOI

      10.1088/1367-2630/17/12/123012

    • 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] Probing an untouchable environment for its identification and control2015

    • 著者名/発表者名
      Masaki Owari, Koji Maruyama, Takeji Takui, and Go Kato
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 1 ページ: 0123431-20

    • DOI

      10.1103/physreva.91.012343

    • 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] Construction of arbitrary robust one-qubit operations using planar geometry2014

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Ichikawa, Jefferson G Filgueiras, Masamitsu Bando, Yasushi Kondo, Mikio Nakahara and Dieter Suter
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 90 号: 5 ページ: 0523301-6

    • DOI

      10.1103/physreva.90.052330

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Solving travelling salesman problem with quantum computer2017

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Japan-Korea workshop on algebra and combinatorics
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2017-02-09
    • 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] Counter-diabatic vortex pump in spinor Bose-Einstein condensates2017

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      OIST WORKSHOP ON QUANTUM CONTROL
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Quantum Computer Solves Traveling Salesman Problem Efficiently2017

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Shanghai Jiao Tong University Combinatorics Seminar
    • 発表場所
      上海交通大学(中国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hilbert space structure induced by limited access to quantum system2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Maruyama
    • 学会等名
      OIST WORKSHOP ON QUANTUM CONTROL
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Interactions in rotating quantum systems2017

    • 著者名/発表者名
      Thomas Busch
    • 学会等名
      OIST WORKSHOP ON QUANTUM CONTROL
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ultrathin optical fibres for studies on cold Rb atoms2017

    • 著者名/発表者名
      Sile Nic Chormaic
    • 学会等名
      OIST WORKSHOP ON QUANTUM CONTROL
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Two topics from quantum computing you may be interested in2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      2016 China-Korea International Conference on Matrix Theory with Applications
    • 発表場所
      上海大学(中国)
    • 年月日
      2016-12-28
    • 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] 非断熱量子制御を用いたSpinor BEC におけるVortex Pumping2016

    • 著者名/発表者名
      中原幹夫,T,. Ollikainen, 増田俊平, Mikko Mottonen
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Designing Robust Quantum Gates against Errors2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Workshop on Quantum Computing and Computational Quantum Mechanics
    • 発表場所
      University of Jyvaskyla, Finland
    • 年月日
      2016-08-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superfluid Properties of multicomponent BECs2016

    • 著者名/発表者名
      Th. Busch
    • 学会等名
      Workshop on Cold Atoms
    • 発表場所
      Pune, India
    • 年月日
      2016-05-16
    • 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] Fast control of topological vortex formation in2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      C3QS: Coherent Control of Complex Quantum Systems
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県)
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast control of topological vortex formation in BEC by counter-diabatic driving2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Coherent Control of Complex Quantum Systems
    • 発表場所
      OIST Graduate University, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2016-04-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing cold 87Rb using ultrathin optical fibres2016

    • 著者名/発表者名
      S Nic Chormaic
    • 学会等名
      Coherent Control of Complex Quantum Systems
    • 発表場所
      OIST Graduate University, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2016-04-18
    • 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] Fast Control of Topological Vortex Formation in BEC by Counter-Diabatic Driving2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Finnish Physical Society Meeting
    • 発表場所
      Oulu, Finland
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partial Identification of Hamiltonian?2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Maruyama
    • 学会等名
      Workshop on Quantum Control
    • 発表場所
      Kinki University, Japan
    • 年月日
      2016-02-25
    • 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] Controlling Quantum Systems with Spatial Adiabatic Passage2016

    • 著者名/発表者名
      Th. Busch
    • 学会等名
      Workshop on Quantum Control
    • 発表場所
      Kinki University, Japan
    • 年月日
      2016-02-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hamiltonian identification under limited access with minimal pre-knowledge2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Maruyama
    • 学会等名
      Workshop on Recent Topics in Quantum Information Science
    • 発表場所
      Adam Mickiewicz University, Poland
    • 年月日
      2016-01-08
    • 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] Decoherence free subspace, noiseless subsystem and group representation2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Shanghai Jiao Tong University Combinatorics Seminar
    • 発表場所
      上海交通大学(中国)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Atomic quantum engineering with nanofibres II2015

    • 著者名/発表者名
      S Nic Chormaic
    • 学会等名
      Invited lacture
    • 発表場所
      QSciTech, Macquarie University, Australia
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hamiltonian identification under limited access with minimal pre-knowledge2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Maruyama
    • 学会等名
      Workshop on quantum information processing and quantum control
    • 発表場所
      CNRS - Telecom ParisTech INFRES, France
    • 年月日
      2015-11-05
    • 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] Decoherence Free Subspace, Noiseless Subsystem and Group Representation2015

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Workshop on Mathematical Aspects of Quantum Information Science
    • 発表場所
      Tsinghua Sanya International Mathematics Forum, China
    • 年月日
      2015-07-13
    • 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] Controlling Quantum Systems with Spatial Adiabatic Passage2015

    • 著者名/発表者名
      Th. Busch
    • 学会等名
      New Trends in Complex Quantum System Dynamics
    • 発表場所
      Cartagena, Spain
    • 年月日
      2015-05-27
    • 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] Counderdiabatic場を用いたBECにおけるトポロジカル渦生成2015

    • 著者名/発表者名
      中原幹夫,増田俊平,大見哲巨
    • 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,東京都
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved Topological Vortex Formation in BEC of Alkali Atoms2015

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      QCLM2015: Quantum Control of Light and Matter
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学,沖縄県
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hamiltonian identification under limited access with minimal pre-knowledge2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Maruyama
    • 学会等名
      QCLM2015: Quantum Control of Light and Matter
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学,沖縄県
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Engineering of Quantum Systems by Controlling Ineractions2015

    • 著者名/発表者名
      Thomas Busch
    • 学会等名
      QCLM2015: Quantum Control of Light and Matter
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学,沖縄県
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A hybrid system based on optical nanofibres for probing and trapping atoms2015

    • 著者名/発表者名
      Sile Nic Chormaic
    • 学会等名
      QCLM2015: Quantum Control of Light and Matter
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学,沖縄県
    • 年月日
      2015-01-14 – 2015-01-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aspects of Quantum Control2014

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Special Tuesday JFI Seminar
    • 発表場所
      James Frank Institute, University of Chicago, USA
    • 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] Nonadiabatic holonomic quantum gates2014

    • 著者名/発表者名
      Mikio Nakahara
    • 学会等名
      Shortcuts to Adiabaticity 2014, Shanghai
    • 発表場所
      Shanghai University, China
    • 年月日
      2014-06-30 – 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] Manipulation cold atoms with optical nanofiber guided light2014

    • 著者名/発表者名
      Sile Nic Chormaic
    • 学会等名
      Shortcuts to Adiabaticity 2014, Shanghai
    • 発表場所
      Shanghai University, China
    • 年月日
      2014-06-30 – 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] Controlled dynamics in Strongly correlated many body systems2014

    • 著者名/発表者名
      Thomas Busch
    • 学会等名
      Shortcuts to Adiabaticity 2014, Shanghai
    • 発表場所
      Shanghai University, China
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Electron Spin Resonance (ESR) Based Quantum Computing2016

    • 著者名/発表者名
      K. Maruyama and D. Burgarth
    • 総ページ数
      26
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Koji Maruyama

    • URL

      http://www.qcqis.sci.osaka-cu.ac.jp/~maruyama/c5/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Quantum Systems Unit

    • URL

      https://groups.oist.jp/qsu

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Light-Matter Interactions Unit

    • URL

      https://groups.oist.jp/light

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-07  

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