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2006 年度 研究成果報告書概要

有限時空系の場の量子論と量子系のダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 13135221
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関早稲田大学

研究代表者

大場 一郎  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10063695)

研究分担者 中里 弘道  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00180266)
山中 由也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10174757)
湯浅 一哉  早稲田大学, 理工学術院, 講師 (90339721)
太田 幸宏  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (60386597)
峰 真如  早稲田大学, 理工学術院, 助手 (80434306)
研究期間 (年度) 2001 – 2006
キーワード確率状態拡散法 / 量子・古典対応 / 半導体量子コンピュータ / ゼノン型観測による状態純化 / エンタングルメント抽出 / Bose-Einstein凝縮 / 有限空間系の場の量子論 / 非同値真空
研究概要

研究代表者の大場は,太田とともに,散逸系カオスを確率状態拡散法に基づいて量子化し,量子-古典対応を擬似リアプノフ指数の計算によって定量的に識別するとともに,量子散逸系における半古典近似の開発を試みた.また,Kaneが提案した半導体量子コンピュータに関し,時間に陽に依存したSchrodinger方程式を可能な限り厳密に解いた結果に基づいて,これまでに提案されていた量子演算の構成法では,演算エラーが避けられないことを明らかにした.
中里・湯浅は量子ゼノン効果について環境自由度を考慮して再吟味し,対象系に頻繁な観測を施すことで“環境系"(有限自由度)が純化される現象(ゼノン型観測による状態純化)を発見し,その応用としてエンタングルメント抽出や量子ビットの初期化の可能性を示した.またLindblad型マスター方程式におけるKraus表示の解の導出法を開発した.
山中は,研究班メンバーの奥村とともに,中性原子Bose-Einstein凝縮に関し,空間並進対称性の破れた実験状況を考慮し,適切な基底状態の特定と非凝縮相を取り扱うための場の理論的手法を開発し,この系におけるGoldstoneモードの重要性を明らかにした.特に,得られた手法はWard-Takahashi恒等式を保持し,非同値真空が実現していることを確かめた.
山中・奥村・峰は,並進対称性が破れたBose-Einstein凝縮系でGoldstoneモードを扱う2つの方法の間の関係を明らかにした.また,並進対称性が破れたBose-Einstein凝縮系の外部擾乱に対する応答へのゼロ・モードの効果を有限温度下で評価する枠組みを提案し,数値計算によってその効果を調べた.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2006 2005 2003 2001

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Potential Errors in a Scheme of Universal Quantum Gates in Kane's Model2006

    • 著者名/発表者名
      太田幸宏, 三神秀嗣, 大場一郎
    • 雑誌名

      Physical Review A 73

      ページ: 032321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Solution of the Lindblad Equation in the Kraus Representation2006

    • 著者名/発表者名
      中里弘道, 肥田雄一郎, 湯浅一哉, Benedetto Daniele Militello, Anna Napoli, Antonino Messina
    • 雑誌名

      Physical Review A 74

      ページ: 062113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Potential Errors in a Scheme of Universal Quantum Gates in Kane's Model2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Ota, S. Mikami, I. Ohba
    • 雑誌名

      Physical Review A73

      ページ: 032321

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Solution of the Lindblad Equation in the Kraus Representation2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nakazato, Y. Hida, K. Yuasa, B. D. Militello, A. Napoli, A. Messina
    • 雑誌名

      Physical Review A74

      ページ: 062113

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Crossover from Classical to Quantum Behavior of the Duffing Oscillator through a Pseudo-Lyapunov Exponent 雑誌2005

    • 著者名/発表者名
      太田幸宏, 大場一郎
    • 雑誌名

      Physical Review E 71

      ページ: 015201(R)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Relation between Generalized Bogoliubov and Bogoliubov-deGennes Approaches including Nambu-Goldstone Mode2005

    • 著者名/発表者名
      峰真如, 奥村雅彦, 山中由也
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics 46

      ページ: 042307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Crossover from Classical to Quantum Behavior of the Duffing Oscillator through a Pseudo-Lyapunov Exponent2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Ota, I. Ohba
    • 雑誌名

      Physical Review E71

      ページ: 015201(R)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Relation between Generalized Bogoliubov and Bogoliubov-de Gennes Approaches including Nambu-Goldstone Mode2005

    • 著者名/発表者名
      M. Mine, M. Okumura, Y. Yamanaka
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics 46

      ページ: 042307

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Purification through Zeno-like Measurements2003

    • 著者名/発表者名
      中里弘道, 高沢智子, 湯浅一哉
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 90

      ページ: 060401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Proper Treatment of Zero Mode in Quantum Field Theory for Trapped Bose-Einstein Condensation2003

    • 著者名/発表者名
      奥村雅彦, 山中由也
    • 雑誌名

      Physical Review A 68

      ページ: 013609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Purification through Zeno-like Measurements2003

    • 著者名/発表者名
      H. Nakazato, T. Takazawa, K. Yuasa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 90

      ページ: 060401

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Proper Treatment of Zero Mode in Quantum Field Theory for Trapped Bose-Einstein Condensation2003

    • 著者名/発表者名
      M. Okumura, Y. Yamanaka
    • 雑誌名

      Physical Review A68

      ページ: 013609

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] Proceedings of Waseda International Symposium on Fundamental Physics : New Perspectives in Quantum Physics2003

    • 著者名/発表者名
      大場一郎, 相澤洋二, 大師堂経明, 栗原進, 前田恵一,中里弘道, 田崎秀一, 湯浅一哉
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      Journal of the Physical Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Proceedings of Waseda International Symposium on Fundamental Physics : New Perspectives in Quantum Physics2003

    • 著者名/発表者名
      I. Ohba, Y. Aizawa, T. Daishido, S. Kurihara, K. Maeda, H. Nakazato, S. Tasaki, K. Yuasa
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      Journal of the Physical Society of Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] ペレス量子論の概念と手法2001

    • 著者名/発表者名
      大場一郎, 山中由也, 中里弘道(共訳)
    • 総ページ数
      442
    • 出版者
      丸善
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] Quantum Theory : Concepts and Methods (by A Peres)2001

    • 著者名/発表者名
      I. Ohba, Y. Yamanaka, H. Nakazato (joint translation)
    • 総ページ数
      442
    • 出版者
      Maruzen
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2010-06-09  

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