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近年、量子コンピューティングの実験が飛躍的に進み、量子原理の情報分野への応用が現実味を帯びてきている。しかし、これらは理想的条件下での基礎的振る舞いを示したに過ぎず、期待される大容量・高速コンピュータの実現に向けて克服すべき問題は数多く残されている。中でも、情報を担う量子系が外部環境からの影響に脆いために、長時間にわたって安定した情報制御ができないことは、理論的なブレークスルーを必要としている。そこで、本研究では、量子状態が外部環境からの影響を受けて崩壊する過程(ディコヒーレンス)を抑制する方法の検討を目的とした。
本研究ではまず、環境世界を無限個のボソン系で、qubitを1/2スピン系であらわしたスピン-ボソン系において、純位相緩和現象を記述するために本質的な役割を果たす非線形相互作用を取り入れた場合のパルス制御法の有効性について論じた。非線形相互作用の取り込みによって、パルスを連続的に印加するうちに不可逆過程の要素が増加する系に対しても、パルス印加が有効であることをはじめて示したものである。
さらに、本研究では、印加周期が環境世界の相関時間よりも短くなければならない、というパルス印加法における厳しい条件を環境世界の性質を利用することによって、緩和できる可能性があることを示した
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