| 研究課題/領域番号 |
17K05579
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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 |
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
石坂 智 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 教授 (10443631)
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| 研究分担者 |
畠中 憲之 広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 教授 (70363009)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 量子相関 / 量子非局所性 / ベル不等式 / 自己テスト / チレルソン限界 |
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| 研究成果の概要 |
量子力学的にエンタングルした量子状態に対する2者の測定結果の間には、ベル不等式を破るような量子力学特有の相関が現れるが、最も簡単なベル不等式の設定においてすら、量子相関の強さの限界を同定するための解析的条件は導出されていなかった。本研究により、量子相関の凸集合の極点を同定するための解析的条件の導出に成功した。厳密な数学的証明には至っていないが、数値計算による検証をことごとくパスしており、極めて妥当なものである。また、ベル不等式の破れ量だけから極点相関が保証され得る可能性を示したり、3個以上の任意の数の測定を含む複雑な量子系の自己テストを可能にするような自己テストプロトコルの構築も行った。
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| 自由記述の分野 |
量子情報理論
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子相関限界を規定している基本的な物理原理を探すための研究が近年活発に行われているが、量子相関限界を同定するための解析的条件が得られていないことが深刻な問題の一つとなっていた。厳密な数学的証明には至っていないものの、解析的条件の導出は数十年に渡る未解決問題であり、数値的に妥当な解析的条件の導出に成功した学術的意義は大きいと考えている。また、自己テストプロトコルは、デバイスの詳細に依存しない量子情報処理の中核技術の一つであり、量子暗号通信や真性乱数発生などの応用にとって重要である。複雑な量子系を系統的に自己テストする方法を与えるプロトコルが構築できたことは、応用上の意義が大きいと考えている。
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