情報処理を伴う非平衡定常系における統計力学の理論的研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23840024
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 沙川 貴大 京都大学, 白眉センター, 助教 (60610805)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: ゆらぎの定理 / 非平衡定常系 / フィードバック制御

研究概要

測定やフィードバックを含む情報処理過程に適用できる形に,非平衡関係式や熱力学第二法則を一般化する統一的な枠組みを構築することに成功した.それを用いて,情報処理を行う分子機械のモデルの非平衡定常状態におけるエントロピーと情報の生成を求め,両者の関係を明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Unconditional Quantum-Noise Suppression via Measurement-Based Quantum Feedback (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryotaro Inoue, Shin-Ichi-Ro Tanaka, Ryo Namiki, Takahiro Sagawa, and Yoshiro Takahashi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 110 ページ: 163602(1)-163602(5)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.110.163602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometrical pumping in quantum transport: Quantum master equation approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Yuge, Takahiro Sagawa, Ayumu Sugita, and Hisao Hayakawa
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86 ページ: 235308(1)-235308(10)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.86.235308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluctuation Theorem with Information Exchange: Role of Correlations in Stochastic Thermodynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa and Masahito Ueda
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 ページ: 180602(1)-180602(5)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevLett.109.180602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonequilibrium thermodynamics of feedback control (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa and Masahito Ueda
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 85 ページ: 021104(1)-021104(16)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevE.85.021104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermodynamics of Information Processing in Small Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics 巻: 127 ページ: 1-56
  • DOI: DOI:10.1143/PTP.127.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometrical expression of excess entropy production (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa and Hisao Hayakawa
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 84 ページ: 051110(1)-051110(6)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevE.84.051110
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微小非平衡系における情報熱力学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 沙川貴大,上田正仁
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 66 ページ: 828-831
• [学会発表] Costs for Quantum Information Processing (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sagawa, Energetic and Entropic
  • 学会等名: The Fourth Nagoya Winter Workshop on Quantum Information, Measurement, and Foundations
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2013-02-19
• [学会発表] Information Thermodynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sagawa
  • 学会等名: 第13回日米先端科学シンポジウム
  • 発表場所: Irvine, California, USA
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Second Law of Thermodynamics for Information-Heat Engines (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sagawa
  • 学会等名: Collaborative Conference on Materials Research (CCMR)
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] Nonequilibrium Thermodynamics of Quantum Feedback Control, kTLog2 Cuenca: Quantum (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sagawa
  • 学会等名: Fluctuations and Information
  • 発表場所: Cuenca, Spain
  • 年月日: 2012-05-24
• [図書] Nonequilibrium Statistical Physics of Small Systems: Fluctuation Relations and Beyond (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa and Masahito Ueda
  • 総ページ数: 181-211
  • 出版者: Wiley-VCH
• [図書] Thermodynamics of Information Processing in Small Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa
  • 総ページ数: 978-4-431-54167-7
  • 出版者: Springer
• [図書] Second Law-Like Inequalities with Quantum Relative Entropy: An Introduction (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Sagawa
  • 総ページ数: 127-190
• [備考]
  • URL: http://www.taksagawa.com/