| 研究課題/領域番号 |
17K18107
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
情報学基礎理論
数理物理・物性基礎
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
木村 元 芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (80517011)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 量子力学基礎論 / 量子情報理論 / 一般確率論 / 量子開放系理論 / ベルの定理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，量子論や一般確率論を用いて量子論基礎や量子情報理論への応用を行うものである．本研究により，操作主義的に一般的な確率モデルにおける状態空間の幾何学的構造と情報符号化の普遍的な関係が明らかにされ，なぜ量子ビット系のみ点対称を持つのかといった素朴な疑問に対する情報理論的な理解を与えた．その他，情報対称性原理の整備や各種情報量の一般確率論に基づく特徴づけなどを行った．また，量子開放系の一般的特徴と考えられている完全正値性の物理普遍則を見出した．さらに，量子論の不完全性具合を特徴づける隠れ度を用いたベル不等式の拡張，真空エンタングルメントによるテレポーテーションの研究などを行った．
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| 自由記述の分野 |
量子力学基礎論，量子情報科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年量子情報科学の発展を受けて，情報理論的な量子力学の理解の可能性が高まっている．従来は道具主義的な理解しかできていなかった量子物理学に新たな光を当てることになり，より深い理解につながることが期待される．また，様々な情報処理や物理法則の間の連関性の理解が深まり，新たな応用につながることも期待できる．例えば，我々の成果により状態空間の幾何学構造から，物理系の情報蓄積量が見積もれるようになった．また，量子開放系の研究は，量子コンピュータなどの実現の最大の障壁であるデコヒーレンスの理解を深めることになった．これらの研究は，自然観の在り方を探る基礎から情報科学への応用まで幅広い意義を持っている．
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