2020 年度研究成果報告書

ウィグナー関数の一般化と量子系への応用

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05569
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	数理物理・物性基礎
研究機関	東京工業大学
研究代表者	Tilma Todd 東京工業大学, 理学院, 特任准教授 (80530279)
研究分担者	根本香絵国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (80370104)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード	擬確率関数 / 量子相関 / 高次元量子系
研究成果の概要	プロジェクトメンバーたちは、この科学研究費助成事業のすべての主要な目標を達成し、全うすることができた。まずは、ウィグナー関数の拡張と定式化を導き出すことができた。そして、次に、更新された数学的形式がエンタングルメントなどのあらゆる量子的な性質を、前述の数式のあらゆる表現をある特定の断面の可視化をすることにより、解明出来ることを立証することができた。最後に、前述のウィグナー関数のための可視化パッケージを二つ、更新された数学的形式に基づいて開発することに成功した。一つ目はPythonを用いて行われ、IBMのQISKitソフトに組み込まれ、もう一つは化学的システム分析のためSwiftで行われた。
自由記述の分野	数理物理
研究成果の学術的意義や社会的意義	Our work generated two software packages; a half-dozen papers; advanced the visualization of quantum correlations in atomic, molecular, and chemical systems; and was instrumental in verifying the quantumness of a 20-qubit Schrodinger cat state (see Song et al., Science 365, 574-577 (2019)).