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2011 年度 実績報告書

時間とエネルギーに対する量子測定モデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 09J08624
研究機関東京工業大学

研究代表者

鹿野 豊  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(PD)

キーワード量子ウォーク / 弱値 / 弱測定 / 操作論的観点
研究概要

時間とエネルギーに対する量子測定モデルとして決定的なモデルを確立することが出来た。それは、トイモデルである離散時間量子ウォークの中でという限定つきではあるが、これらの考え方を模倣することにより、より理解が深まっていくと考えられる。実際に示したことは、離散時間量子ウォークからデコヒーレンスと時間的に変化する量子コインを用いて、連続時間量子ウォークおよび離散時間および連続時間ランダムウォークとの対応を調べた。その際、スケーリングの規則の対応関係を示した。また、昨年度精力的に研究を進めてきた弱値に関する研究については、量子力学との整合性が確認され、これから一層の量子情報科学および量子基礎論での理論の展開が行える段階となった。今年度は量子プロセストモグラフィーに焦点をあて、弱測定の見方を捉え直すことにより、対応関係が明確化することが出来た。そして、実際に、そのような実験を行う際の手順までを与え、用いた近似における妥当性や今後の問題点について列挙してある。更に、タイムパラドックスと呼ばれるモデルの中でも弱値の有用性は証明されている。これらは場の量子論を用いた計算規則との対応関係をポストセレクション型タイムトラベルモデルで示したことで、場の量子論における弱値の役割や時空との関係を述べることができる段階になった。そして、この度、新しく研究をスタートさせたのが、情報科学的視点から見た熱力学の研究である。これは、当初ブリリアンによって提唱されていたアイディアを現代の視点から捉え直し、正当化したともいえる研究である。この物理を情報科学的に、すなわち、操作的観点から捉え直すという一連の仕事は今後、重要視されていくとともに、化学や生物といった別の自然科学への波及効果も十二分に大きいと考えている。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] The quantum mechanics of time travel through post-selected teleportation2011

    • 著者名/発表者名
      Seth Lloyd, Lorenzo Maccone, Raul Garcia-Patron, Vittorio Giovannetti, Yutaka Shikano
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 84 ページ: 025007-1-025007-11

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.025007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crossovers induced by discrete-time quantum walks2011

    • 著者名/発表者名
      Kota Chisaki, Norio Konno, Etsuo Segawa, Yutaka Shikano
    • 雑誌名

      Quantum Information and Computation

      巻: 11 ページ: 0741-0760

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of Spin-Spin Interaction by Weak Measurement Scheme2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano, Shu Tanaka
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 96 ページ: 40002

    • DOI

      10.1209/0295-5075/96/40002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maxwell's Demon and Data Compression2011

    • 著者名/発表者名
      Akio Hosoya, Koji Maruyama, Yutaka Shikano
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 84 ページ: 061117

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.84.061117

    • 査読あり
  • [学会発表] On Decoherence and Physical Realization of Discrete Time Quantum Walk2011

    • 著者名/発表者名
      鹿野豊
    • 学会等名
      QIT25
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-11-22
  • [学会発表] On the Inhomogeneous Quantum Walk2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano, Hosho Katsura
    • 学会等名
      International Workshop on Theoretical Aspects of the Discrete Time Quantum Walk
    • 発表場所
      IFIC(スペイン,バレンシア)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] Localization in Inhomogeneous Quantum Walks with Self-Duality2011

    • 著者名/発表者名
      鹿野豊
    • 学会等名
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] Time Travel in Quantum Mechanics?2011

    • 著者名/発表者名
      鹿野豊
    • 学会等名
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-23
  • [学会発表] Delayed-Choice Experiment Revisited from the viewpoint of Weak Value2011

    • 著者名/発表者名
      鹿野豊
    • 学会等名
      2011年日本物理学会秋季大会(物性領域)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] On the troubles of entanglement in the cosmological setting2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Shikano
    • 学会等名
      AQIS 2011 Satellite Meeting "Gravity and Quantum Information"
    • 発表場所
      KIAS(京都大学イスラーム地域センター)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [備考]

    • URL

      http://www.geocities.jp/shikano_yutaka/

  • [産業財産権] 弱測定を利用した信号の増幅装置2011

    • 発明者名
      細谷暁夫、須佐友紀、鹿野豊
    • 権利者名
      東京工業大学
    • 産業財産権番号
      特願2011-253063
    • 出願年月日
      2011-11-18

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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