量子物理学と非平衡熱統計力学との相互適用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540407
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 清水 明 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (10242033)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 量子統計力学 / 応答関数 / 非平衡

研究概要

従来は解析が困難だった量子系の解析を可能にするような、新しい量子統計力学の定式化を行い、実用的な計算手法を作り出した。それにより、量子物理学の興味の対象になりながら解析が困難だった系の性質を、予言したり解析したりすることを可能にした。
また、ポンプ・プローブ型の実験で得られる、プローブに対する応答関数の普遍的性質について、プローブに対する非線形の応答関数の普遍的性質にまで拡張した。その結果、高次の総和則など、これまでによもや厳密に成り立つとは思われていなかったことが、普遍的に、かつ厳密に成り立つことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Canonical Thermal Pure Quantum State (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Sugiura and A. Shimizu
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 111(selected as Editors' suggestion) ページ: 010401-1--010401-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.111.010401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Necessity of Superposition of Macroscopically Distinct States for Quantum Computational Speedup (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shimizu, Y. Matsuzaki and A. Ukena
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 82 ページ: 054801-1--054801-16
  • DOI: 10.7566/JPSJ.82.054801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Pure Quantum States at Finite Temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Sugiura and A. Shimizu
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 108(selected as Editors' suggestion) ページ: 240401-1--240401-4
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.240401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sum Rules and Asymptotic Behaviors for Optical Conductivity of Nonequilibrium Many-Electron Systems (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Shimizu and T. Yuge
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80 ページ: 093706-1--093706-4
  • DOI: 10.1143/JPSJ.80.093706
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal Properties of Nonlinear Response Functions of Nonequilibrium Steady States (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shimizu
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79 ページ: 113001-1--113001--4
  • DOI: 10.1143/JPSJ.79.113001
  • 査読あり
• [学会発表] 量子純粋状態による統計力学の定式化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 清水明,杉浦祥、日向理彦、堺和光
  • 学会等名: ワークショップ「統計力学の最近の展開」
  • 発表場所: 小柴ホール(東大理)
  • 年月日: 2014-03-03
  • 招待講演
• [学会発表] 統計力学の最近の発展と課題---私的考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水明
  • 学会等名: 統計物理学懇談会
  • 発表場所: 学習院大学(東京都、豊島区)
  • 年月日: 2013-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] 有限温度の熱的純粋量子状態:統計力学の新しい定式化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水明
  • 学会等名: 第17回ナノ量子情報エレクトロニクスセミナー
  • 発表場所: 東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構(東京都、目黒区)
  • 年月日: 2012-12-26
  • 招待講演
• [学会発表] 非平衡統計力学と光学過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水明、弓削達郎
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会シンポジウム:超高速分光・散乱と非平衡統計力学・情報統計力学のクロスオーバー
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県、横浜市)
  • 年月日: 2012-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] Universal Properties of Optical Response Functions (2012)
  • 著者名/発表者名: Akira Shimizu, Tatsuro Yuge
  • 学会等名: DYCE International Workshop
  • 発表場所: 屈斜路プリンスホテル(北海道、川上郡)
  • 年月日: 2012-08-07
• [学会発表] アンサンブルを使わない統計力学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清水明,杉浦祥
  • 学会等名: KEK理論センター研究会「量子論の諸問題と今後の発展」(QMKEK4)
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 交換関係のマクロな現れ-非平衡マクロ系のマクロな応答関数の普遍的性質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 清水明
  • 学会等名: 小澤正直先生ダブル受賞記念講演会
  • 発表場所: 国立情報学研究所
  • 年月日: 2010-09-17
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://as2.c.u-tokyo.ac.jp/