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2021 年度 実績報告書

統計的推定理論による非平衡熱力学の深化

研究課題

研究課題/領域番号 19K12153
研究機関東京大学

研究代表者

長谷川 禎彦  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (20512354)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード非平衡熱力学 / 推定理論
研究実績の概要

2020年度では量子推定と熱力学不確定性関係の関係を明らかにしたが,2021年度では,量子系における不可逆性と精度の関係に着目した.ロシュミットエコーと呼ばれる不可逆性を表す統計量によって,量子熱機関の精度がバウンドされることを示し,Physical Review Letters誌で発表した.ロシュミットエコーは量子多体系で重要な指標であり,古典系においてカオスを判別するリヤプノフ指数の量子拡張である.この結果は最近報告されたHellinger距離に対する不等式を用いており,得られた結果は非常に一般的であり,今まで導出された熱力学不確定性関係に対して統一的な解釈を与える.また,量子マルコフ過程において量子エントロピー生成に対するバウンドを導出し,この結果をPhysical Review Letters誌で発表した.得られた結果は,従来の量子エントロピー生成に対するバウンドより応用しやすいという特徴を持つ.2021年度は,トポロジカルデータ解析においても研究成果を発表している.具体的には,位相振動子の収束状態(同期,キメラ状態,非同期等)の予想を行う方法をトポロジカルに行う方法を提案し,この成果をPhysical Review Eで発表した.また,古典熱力学系における緩和速度に関する報告を行った.具体的には,平衡状態に緩和する場合,温度が上がる方向の方が下がる方向より速いことをPhysical Review Researchで発表した.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Toward relaxation asymmetry: Heating is faster than cooling2021

    • 著者名/発表者名
      Van Vu Tan、Hasegawa Yoshihiko
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 ページ: 043160

    • DOI

      10.1103/PhysRevResearch.3.043160

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Irreversibility, Loschmidt Echo, and Thermodynamic Uncertainty Relation2021

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Yoshihiko
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 127 ページ: 240602

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.127.240602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lower Bound on Irreversibility in Thermal Relaxation of Open Quantum Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Van Vu Tan、Hasegawa Yoshihiko
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 127 ページ: 190601

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.127.190601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological persistence machine of phase transitions2021

    • 著者名/発表者名
      Tran Quoc Hoan、Chen Mark、Hasegawa Yoshihiko
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 103 ページ: 052127

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.103.052127

    • 査読あり
  • [学会発表] ISAAQ: イジングマシンを活用した量子コンパイラ2022

    • 著者名/発表者名
      内藤 壮俊, 長谷川 禎彦, 松田 佳希, 田中 宗
    • 学会等名
      情報処理学会 第5回量子ソフトウェア研究発表会
  • [学会発表] Unified Approach to Classical Speed Limit and Thermodynamic Uncertainty Relation2021

    • 著者名/発表者名
      Van Tuan Vo, Tan Van Vu, Yoshihiko Hasegawa
    • 学会等名
      The Workshop on Stochastic Thermodynamics II
    • 国際学会
  • [備考] 長谷川研究室ホームページ

    • URL

      https://www.hasegawa-lab.net/

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公開日: 2022-12-28  

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