| 研究課題/領域番号 |
16K05311
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
堀田 昌寛 東北大学, 理学研究科, 助教 (60261541)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ブラックホール / 量子情報 / 量子もつれ / エンタングルメント |
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| 研究成果の概要 |
ブラックホール蒸発過程における情報喪失問題に切り込む研究を量子情報物理学の観点が実施した。ブラックホールとホーキング輻射の間の量子もつれの時間発展は未だ解かれていない重要な問題である。蒸発後期において地平面面積に比例するベッケンシュタイン-ホーキング（BH）エントロピーとブラックホール熱力学エントロピーとエンタングルメントエントロピーの３つが一致するという仮定が有力だったが、蒸発ブラックホールと同じ熱的性質をもつ量子ビットモデルの構築に成功し、上記の３つのエントロピーは全て異なることを示した。特にBHエントロピーよりもエンタングルメントエントロピーははるかに大きな値をとることが分かった。
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| 自由記述の分野 |
量子情報物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子力学は現代社会の技術における重要な基礎を与えているが、その全体像に理解はなされていない。特に、未だ完成されていない重力や曲がった時空の量子効果を記述する量子重力理論には大きな注目が集まっている。その構築の指導原理を探す対象として、強重力を伴うブラックホールの蒸発過程は長く多くの研究者によって探求されてきた。この過程では量子力学の基礎的性質であるユニタリー性が破れる可能性があり、これまでの量子力学の定式化を大きく変更する必要がありえる。その過程においてブラックホールとホーキング輻射の量子情報物理学的研究は重要である。我々の研究成果によって今後量子力学の新しい側面がより明らかになるだろう。
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