| 日時: | 2020-10-22 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム321 |
| 題目: | Leftover hashing from quantum error correction: Unifying the two approaches to the security proof of quantum key distribution |
| 講演者: | Dr. Toyohiro Tsurumaru (Mitsubishi Electric) |
| 概要: | We show that the Mayers-Shor-Preskill approach and Renner's approach to proving the security of quantum key distribution (QKD) are essentially the same. We begin our analysis by considering a special case of QKD called privacy amplification (PA). PA itself is an important building block of cryptography, both classical and quantum. The standard theoretical tool used for its security proof is called the leftover hashing lemma (LHL). We present a direct connection between the LHL and the coding theorem of a certain quantum error correction code. Then we apply this result to proving the equivalence between the two approaches to proving the security of QKD. |
| 注意 | このセミナーは参加人数を制限して実施するため、参加希望者は事前に森 yuichiro _AT_ post.kek.jp まで連絡してください。 |
| 日時: | 2020-02-28 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム321 |
| 題目: | Coulomb 1D problem with general connection condition at the origin and non-Rydberg spectra |
| 講演者: | Dr. Axel Perez-Obiol (Kochi Univ. of Technology) |
| 概要: | We consider the solution of the quantum Coulomb problem in one dimension with the most general connection condition at the origin. The divergence of the derivative of the wave function at the origin invalidates the standard current conservation approach. We explore two approaches, Wronskian self-adjoint extension method and cutoff regularization method, and establish their mutual relations, thereby clarifying the physical contents of the connection parameters. We show how to realize exotic non-Loudon connection conditions, entailing the realization of non-Rydberg spectrum. |
| 日時: | 2019-10-15 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム321 |
| 題目: | Extensions of Quantum Mechanics Canonically Emerging from the Theory of Orthogonal Polynomials |
| 講演者: | Prof. Luigi Accardi (University of Rome Tor Vergata) |
| 概要: | For more than one century quantum mechanics has been considered a singular theory, uniquely related to quantum physics. In the past few years it has become clear that all the basic structures of quantum theory naturally emerge from a combination of classical probability with the theory of orthogonal polynomials. In fact any classical random variable has a canonical quantum decomposition as a sum of 3 linear operators called respectively: generalized creation, annihilation and preservation (CAP) operators. These operators satisfy generalized commutation relations (GCR) that are natural extensions of Heisenberg commutation relations and characterize the given random variable in the sense of moments. The Heisenberg commutation relations characterize the Gaussian class which is included in the larger class of measures ''linearly equivalent'' to product measures. This larger class is characterized by the property that CAP operators associated to different degrees of freedom commute. Thus usual quantum mechanics belongs to this class. For this class the theory of multi--dimensional orthogonal polynomials is essentially reduced to the tensor product of 1-dimensional cases. For truly interacting random variables (or fields) new commutations relations arise from the commutativity of the multiplication operators associated to different components of the random variable. In this sense non-commutativity arises from commutativity. The construction has functorial properties that generalize the usual Fock functor. |
| 日時: | 2019-7-24 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 1階 会議室３ |
| 題目: | 量子系の時間発展と弱値 |
| 講演者: | 岡本 亮（京都大学） |
| 概要: | 事量子系では，「観測」がその後の量子状態の時間発展に大きな影響を及ぼす．例えば，ある時刻に，光子の位置の射影測定を行った場合，その後の光子の位置の時間発展は，測定を行わなかった場合と大きく異なってしまう．同様に，光子の位置の射影測定を行った後，運動量の射影測定を行ったとしても，位置測定以前の運動量の正確な情報を得ることはできない．従って，射影測定を用いて，光子が辿る軌跡を問うこと無意味である．一方，射影測定ではなく，「弱測定」と呼ばれる測定手法，および弱測定結果から得られる「弱値」を用いると，この問いに答えることができる．例えば，トロント大学の研究グループは，2重スリットの実験において，弱測定を用いることで，光子の軌跡を記録することに成功している．また，位置と運動量のような，非可換な観測量の同時測定が，連続的な弱測定によって実現されている．これにより，パラドキシカルな弱値の間の関係性といった従来アクセスできなかった情報を得ることが可能になっている．本講演では，時間発展する量子系の弱値について，光子を用いた実験を軸に概観するとともに，最近の我々の研究結果について紹介する |
| 日時: | 2019-7-12 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | プローブを用いない弱値の直接測定法 |
| 講演者: | 小川 和久（北海道大学） |
| 概要: | 事前・事後選択されたシステム（事前・事後選択系）における弱い値は、典型的には弱測定によって測定され、そこではプローブ系は被測定系と弱い相互作用をする。しかし弱測定では、プローブ系として被測定系の他に追加の自由度を準備する必要性があるため、弱値測定のための実験系は一般に複雑になる。本研究では、事前・事後選択系がほとんど乱されないという従来の弱測定が持つ条件を保ちながら、プローブを用いずに弱値を直接測定する方法を提案する。この方法では、事前選択と事後選択の間に小さな変換が与えた時に、選択後の確率振幅の変化に小さな変換の微分の弱値が現れる。この方法は基本的に弱値を測定する全ての実験に適用することができ、弱値測定のための実験系を単純化することができる。 |
| 日時: | 2019-6-28 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 1階 会議室1 |
| 題目: | 弱値の基礎と応用 |
| 講演者: | 横田一広（日本大学） |
| 概要: | 弱測定(weak measurement)は、量子系を乱さずに物理量を得る測定手法として、1988年にY.Aharonovたちによって提唱された。弱測定の結果、測定器がアンサンブル平均として示す値は弱値(weak value)と呼ばれる。 弱測定及び弱値は、量子基礎に対する新しいアプローチを提供するものとして、近年注目されている。特に、量子の取り得る状態確率を古典粒子のように推論するとパラドックスに陥るという「量子パラドックス」について、弱測定による実験検証がなされてきた。本発表ではその例として「３つの箱のパラドックス」と「ハーディのパラドックス」を取り上げる。量子パラドックスにおける弱値の一部には、もはや確率とは見なせない－１という特異な値が見られ、全体としてパラドックスを回避するのに重要な役割を果たしている。そこで、このような特異な弱値が、弱測定という文脈によらずに、物理的に意味のある指標となりうるかについても議論したい。 基礎研究の一方、弱測定と弱値については、新しい測定技術への応用の可能性も見出されており、信号増幅による高感度測定や直接的状態トモグラフィーが盛んに議論されている。後者について、単一ピクセルを用いた圧縮イメージング技術を用いて、弱値による波動関数（波面）測定を行った研究が最近報告された。我々の研究室でも現在、この圧縮イメージング技術を立ち上げようとしており、弱値を使った応用を検討しているところである。本発表では、この先行研究について紹介し、今後の応用研究について、幅広くご意見を伺えたらと考えている。 |
| 日時: | 2019-6-20 13:30 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | Design and status of KAGRA |
| 講演者: | Mark Barton（国立天文台） |
| 概要: | KAGRA is a 3-km laser-interferometric gravitational-wave detector under construction in Japan to form part of a network with other advanced detectors such as LIGO and Virgo. Innovative features include underground construction for lower seismic noise and cryogenic operation for lower thermal noise. Construction of the bKAGRA phase is essentially complete, and commissioning is underway, with the goal of participating in the LIGO/Virgo O3 observing run towards the end of 2019. The design and status of the detector are described. |
| 日時: | 2019-6-7 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | 世論力学：数理的な政治社会学の試み |
| 講演者: | 全 卓樹 (高知工科大学) |
| 概要: | 多数決は生物社会の集団的意思決定における遍在的な原理であり、人類の民主主義社会もその一例である。民主主義な多数決には、その単純な見かけとは裏腹ないくつかの「逆理」が知られていて、少数ながら強い影響力を振るう利益団体の存在、冷笑的反対派が既存優越派の補完勢力となる事象、などがいたるところで観察されるのである。われわれは社会集団における多数派の形成を、スピン・モデルに範をとって数理物理学の枠組みに載せてモデル化した理論、「世論力学」を発展させた。このモデルが「多数決民主主義の実態」を、諸逆理を含めて、よく記述している様子を解説する。 |
| 日時: | 2018-10-26 14:30 - 15:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | QND測定・状態の空間発展・量子情報処理 |
| 講演者: | 井元 信之（大阪大学） |
| 概要: | 国立大学法人に移籍する前のNTT基礎研究所のときから表題のような研究ができたのは、光ファイバー通信のイノベーションに繋がるからであった。一方、これらの研究を通じて高エネルギー研究所や天文台の方々との会話もあった。研究のスコープも通信のみならず純学問から量子ゲームまで広がって来た。会話を途切れさせないためにあるいはもっと深めるためにも、プロジェクト研究の報告でなく、素朴な疑問から始めて最後はまだ途中の感がある余韻を残して説明を試みたい。 |
| 日時: | 2018-6-7 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | Extension of the input–output relation for a Michelson interferometer to arbitrary coherent-state light sources: --- Gravitational-wave detector and weak-value amplification --- |
| 講演者: | 中村 康二 (国立天文台) |
| 概要: | An extension of the input–output relation for a conventional Michelson interferometric gravitational-wave detector is carried
out to treat an arbitrary coherent state for the injected optical beam. This extension is one of necessary researches toward the
clarification of the relation between conventional gravitational-wave detectors and a simple model of a gravitational-wave detector
inspired by weak-measurements in [Nishizawa, Phys. Rev. A vol.92 (2015), 032123.]. The derived input–output relation describes
not only a conventional Michelson-interferometric gravitational-wave detector but also the situation of weak measurements. As a
result, we may say that a conventional Michelson gravitational-wave detector already includes the essence of the weak-value
amplification as the reduction of the quantum noise from the light source through the measurement at the dark port. References:K. Nakamura and M.-K. Fujimoto, Annals of Physics vol.392 (2018), 71-92. |
| 日時: | 2017-10-26 14:30 - 15:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | 量子論の合成系の構造 |
| 講演者: | 濱村 一航 (京都大学) |
| 概要: | 近年、量子情報理論の進展に伴い量子論の公理を物理的あるいは情報的に意味のあるものに書き換えよういう試みが盛んになっている。「量子状態はヒルベルト空間を用いて表される」という公理の導出は最も重要であるが、それだけで他の全ての公理が直ちに導出できるというわけではなく、「合成系はヒルベルト空間のテンソル積で表される」という合成系の公理は明らかではない。ここでは量子論の局所系はヒルベルト空間で表されることを認めた上で、合成系の候補を絞っていくことを考えた。特に情報因果律など多くの物理的要請を満たす最大テンソル積状態空間を状態空間の候補から除外するため、状態について定義されていたエンタングルメントを物理量に拡張した。物理量のエンタングルメントと最大テンソル積状態空間は相容れない。測定出力として二値を取る物理量のエンタングルメントを検出することを考え、セパラブルな二値測定について成り立つBell-CHSH不等式の双対版を示した。 References:arXiv:1709.07987 |
| 日時: | 2017-10-12 13:30 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | グラフ上の非線形シュレディンガー方程式 |
| 講演者: | 中村 孝明 (高知工科大学) |
| 概要: | 非線形シュレディンガー方程式 (Nonlinear Schrödinger equation)は、ボーズ＝アインシュタイン凝縮系を記述すると同時に、渦糸、光ファイバー中パルス波等の様々な物理系にも現れる。近年、単純な系であるグラフ上での非線形シュレディンガー方程式の研究が盛んになっている。この講演では、非線形シュレディンガー方程式の基礎的性質の解説とともに、フロップ筒井型点欠陥を課したリング上での系の固有値の安定性の議論を紹介する。またこの系の数値的な解析から得られた、順位交差や反発、新奇量子ホロノミーやベリー位相の存在について論じ、さらには、線形系には見られないエネルギー準位の一部消滅といった現象についても解説する。 References:T.Nakamura, T. Cheon, “Spectral properties of nonlinear Schrödinger equation on a ring” to be published in J. Phys. Soc. Jpn. (arXiv:1706.08695) |
| 日時: | 2017-07-19 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナールーム |
| 題目: | The meaning of weak value |
| 講演者: | Lev. Vaidman(Tel Aviv University) |
| 概要: | Weak values were introduced as outcomes of weak measurements performed
on
ensembles of pre- and post-selected quantum systems, i.e., a conditional
expectation value. I will argue that a weak value of an observable is a
robust property of a single pre- and post-selected quantum system rather
than a statistical property. During an infinitesimal time a system with
a
given weak value affected other systems as if it had been in an
eigenstate
with eigenvalue equal to the weak value. The difference between the weak
value and the expectation value has been demonstrated experimentally on
the
example of photon polarization. References: |
| 日時: | 2017-07-13 13:30 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 1階 会議室1 |
| 題目: | Scientific Multiculturalism in Quantum Informatics |
| 講演者: | Dr. Charles Bennett(IBM Thomas J. Watson Research Center) |
| 概要: | Physicists, mathematicians and engineers, guided by what has worked well in their respective disciplines, acquire different scientific tastes, different notions of what constitutes an interesting, well-posed problem or an adequate solution. While this has led to some frustrating misunderstandings, it has invigorated the theory of communication and computation, enabling it to outgrow its brash beginnings with Turing, Shannon and von Neumann, and develop its own mature scientific taste. References: |
| 日時: | 2017-06-12 14:00 - 15:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 量子f-divergenceの一般化とそこから誘導される情報幾何的性質 |
| 講演者: | 渡辺 優(京都大) |
| 概要: | 正値性およびCPTP単調性を満たす量子f-divergenceには、様々なバリエーション
があることが知られている。
我々は2つの作用素単調関数をパラメタとしてもつ一般化された量子f-
divergenceのクラスを定義し、
それらが正値性やCPTP単調性を持つことを示した。
また、いくつかの既存の量子f-divergenceがこのクラスに含まれていることを示
した。
ひとたび量子状態空間に対してdivergenceが定義されると、その微分からその
空間の計量や接続を得ることができる。
一般化された量子f-divergenceからどのような計量や接続が得られるかを示した。 References: |
| 日時: | 2017-04-28 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | The entanglement of locally excited states in Maxwell theory |
| 講演者: | 綿村 尚毅(名古屋大) |
| 概要: | We have studied the time evolution of Entanglement Entropy (EE) in 4 dimensional (space time) Maxwell theory. We perform a local excitation by acting with a local operator on the vacuum state. An inserted local gauge invariant operator changes the structure of entanglement, and so the EE. We take the half of the total space as the subspace, and evaluate the increase of (Renyi) EE from the one of the vacuum state by using the replica method. The increase of the (Renyi) EE converges to a value as t goes to infinity (late time limit). We showed that in this limit, the increase of Renyi EE can be interpreted in terms of quasi-particles, but descrived with a non-trivial algebra reflecting the specialty of gauge theory. We found a way of determining this algebra from the propagator, and confirmed that this works also in the case for free scalar field theory and 6d Maxwell Theory. References: [1]Nozaki, M. & Watamura, N. J. High Energ. Phys. (2016) 2016: 69. |
| 日時: | 2016-06-24 17:00 - 18:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Thermodynamic entropy as a Noether invariant |
| 講演者: | 横倉 祐貴（理研） |
| 概要: | We study a classical many-particle system with an external
control represented by a time-dependent extensive parameter in a
Lagrangian. We show that thermodynamic entropy of the system is
uniquely characterized as the Noether invariant associated with a
symmetry for an infinitesimal non-uniform time translation $t\to
t+\eta\hbar \beta$, where $\eta$ is a small parameter, $\hbar$ is the
Planck constant, $\beta$ is the inverse temperature that depends on the
energy and control parameter, and trajectories in the phase space are
restricted to those consistent with quasi-static processes in
thermodynamics. References: [1]Phys. Rev. Lett. 116, 140601 (2016) |
| 日時: | 2016-01-07 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Spiral orbits and oscillations in historical dynamics - Can rise and fall of empires be understood mathematically? |
| 講演者: | 全 卓樹（高知工科大学） |
| 概要: | We introduce the concept of metaasabiya, the second non-material resource, to the asabiya theory of historical dynamics. We find that the resulting three variable dynamical system has peculiar structures of the repeller axis, the attractor string, and spiralling orbits in the phase space, which enable the system to go through multiple oscillatory rises and falls with nontrivial initial state dependence, mimicking the evolutions of real-world polities. These distinctive features, absent in conventional Lotka-Volterra type biological systems, reveal the hidden richness inherent in the asabiya theory.
References: T.Cheon & S.S.Poghosyan, Spiral orbits and oscillations in historical dynamics, KUT UQD preprint (2015) |
| 日時: | 2015-10-29 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Black Hole Information Paradox: a Door to New Physics? |
| 講演者: | Sujoy.K.Modak |
| 概要: | Black hole information paradox (BHIP) is an old but unsolved problem. There is an intense controversy regarding a satisfactory resolution of the problem, which, in our point of view may lead to new physics. We consider a novel approach to address this issue. The idea is based on adapting, to the situation at hand, the modified versions of quantum theory involving spontaneous stochastic dynamical collapse of quantum states, which have been considered in attempts to deal with shortcomings of the standard Copenhagen interpretation of quantum mechanics, in particular, the issue known as "the measurement problem". The new basic hypothesis is that this modified (stochastic) quantum behavior is enhanced in the region of high curvature so that the information encoded in the initial quantum state of the matter fields is rapidly erased as the black hole singularity is approached. We show that in this manner the complete evaporation of the black hole via Hawking radiation can be understood as involving no paradox.
References: [1] S. K. Modak, L. Ortíz, I. Peña and D. Sudarsky, Phys. Rev. D 91, 124009 (2015). [2] S. K. Modak, L. Ortíz, I. Peña and D. Sudarsky, Gen. Rel. Grav. 47, 120 (2015). |
| 日時: | 2015-10-22 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Quantum Energy Teleportation: Strong Local Passivity vs. LOCC |
| 講演者: | 堀田 昌寛 (東北大学) |
| 概要: | Quantum Energy teleportation (QET) is a protocol that allows one to teleport energy making use of pre-existing entanglement of the ground state of quantum many-body systems or quantum fields. I will review the latest results on QET and I will explain its implications on information thermodynamics, such as quantum Maxwell demons and Black Hole thermodynamics. I will also comment on current experimental prospects for QET via the quantum Hall effect. |
| 日時: | 2015-09-27 13:00 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Counterfactual Communication |
| 講演者: | Lev Vaidman (Tel Aviv University) |
| 概要: | Counterfactual communication is a communication without particles in the transmission channel. Since there are no particles to observe, it apparently cryptographically secure because Eve has nothing to eavesdrop on. However, the issue is highly controversial. I will describe: interaction-free measurements, counterfactual key distribution, and direct counterfactual communication protocols. Analyzing the weak trace left in the transmission channel, I will argue that counterfactual communication is possible only for one bit value. |
| 日時: | 2015-09-25 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Asking Photons Where They Have Been |
| 講演者: | Lev Vaidman (Tel Aviv University) |
| 概要: | Experimental evidence obtained from photons passing through a nested Mach-Zehnder interferometer shows that they have been in the parts of the interferometer through which they could not have possibly pass. The meaning of these results and numerous objections are discussed. It is argued that the most simple and clear explanation is given in the framework of the two-state vector formalism of quantum theory. |
| 日時: | 2015-07-28 13:30 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | BPS Monopole in the Space of Boundary Conditions |
| 講演者: | Satoshi Ohya (Institute of Quantum Science, Nihon-Univ) |
| 概要: | The space of all possible boundary conditions that respect self-adjointness of Hamiltonian operator is known to be given by the group manifold U(2) in one-dimensional quantum mechanics. In this talk we study non-Abelian Berry’s connections in the space of boundary conditions in a simple quantum mechanical system: We consider a system for a free spinless particle on a circle with two point-like interactions described by the U(2) ¥times U(2) family of boundary conditions. We show that, for a certain SU(2) ¥subset U(2) ¥times U(2) subfamily of boundary conditions, all the energy levels become doubly-degenerate thanks to the so-called higher-derivative supersymmetry, and non-Abelian Berry’s connection in the ground-state sector is given by the Bogomolny-Prasad-Sommerfield (BPS) monopole of SU(2) Yang-Mills-Higgs theory. We also show that, in the ground-state sector of this quantum mechanical model, matrix elements of position operator give the adjoint Higgs field that satisfies the BPS equation. It is also discussed that Berry’s connections in the excited-state sectors are given by non-BPS ‘t Hooft-Polyakov monopoles. |
| 日時: | 2015-07-08 15:00 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 量子測定理論の数学的定式化・量子論と確率の諸解釈 |
| 講演者: | Shogo Tanimura (Graduate School of Information Science, Nagoya-Univ) |
| 概要: | 量子測定理論は，素朴な「波束の収縮」仮説に訴えることなく，量子系の測定に
おける確率と状態変化を記述する理論である．このセミナーでは、 量子測定理
論の基本概念である POVM (probability-operator valued measure), CP map
(completely positive map), instrument と，間接測定モデル表現を解説する．
また，量子論の解釈に関しては諸説あるが，波動関数の確率解釈を言うにして
も，確率自体の解釈に関しても諸説ある．確 率の解釈を吟味しないことには，
量子論の解釈を分析することもできないと思われるので，確率の解釈に関する議
論を整理したいと思う．ちなみ に，私は，波動関数や状態ベクトルやヒルベル
ト空間は，ミクロ系の内に宿った実体のようなものと捉えるべきではなく，ミク
ロ系とマクロ系の間 の橋渡し・窓口のようなものとみなすのがよいと考えてい
る．そういう意味で，代数的量子論におけるヒルベルト空間のGNS構成が適切な
数理だ と考えている．
References: [1] M. Ozawa, "Uncertainty relations for noise and disturbance in generalized quantum measurements", Ann. Phys. 311: 350-416 (2004). http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003491604000089 [2] 小澤正直「量子測定理論入門」（第56回物性若手夏の学校(2011年度) 講義 ノート），物性研究 97巻 1031-1057 (2012). http://ci.nii.ac.jp/naid/110009327893 [3] D. ギリース（中山智香子 訳）「確率の哲学理論」日本経済評論社 (2004). [4] 松原 望「入門ベイズ統計 : 意思決定の理論と発展」東京図書 (2008). [5] 谷村省吾「21世紀の量子論入門」 第15回：観測問題の基本概念（「理系への数学」（現代数学社）2011年7月号 pp.56-61）, 第16回：測定における確率則と遷移則（「理系への数学」（現代数学社）2011年 8月号pp.56-61）. [6] 谷村省吾「波動関数は実在するか ― 物質的存在ではない．二つの世界をつ なぐ窓口である」 数理科学2013年12月号 14-21. http://www.phys.cs.is.nagoya-u.ac.jp/~tanimura/paper/mathsci2013.pdf [7] 谷村省吾「量子力学 ― 歴史・骨子・展開，そして基礎付け」 数理科学2015 年2月号 26-32. |
| 日時: | 2015-02-03 15:30 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Weak-values of neutrons in double-slit experiment --- quantum Cheshire-Cat and weak-value as a complex number --- |
| 講演者: | Yuji Hasegawa (Atominsitut, TU-Wien) |
| 概要: | Our group in Vienna is promoting neutron optical experiments, i.e., neutron interferometery and polarimetry: both experiments manifest the validity of quantum mechanical predictions with high precision. For instance, an experiment is carried out recently, which deals with error-disturbance uncertainty relation: we have experimentally tested error-disturbance uncertainty relations. Experimental results confirm the fact that the Heisenberg's uncertainty relation is often violated and that the new relation derived by Ozawa is always larger than the limit. In addition, as an example of a counterfactual phenomenon of quantum mechanics, observation of so-called quantum Cheshire Cat is performed experimentally by using neutron interferometer. Experimental results suggest that pre- and post-selected neutrons travel through one of the arms of the interferometer while their magnetic moment is located in the other arm. In addition, we carried out an experiment to determine weak-value of 1/2-spin as a complex number: experimental results agree well with theoretical prediction. In my talk, I am going to give an overview of activities of weak-value/measurement. Then, I am going to explain neutron ineterferometric experiments concerning two aspects of weak-value/measurement.
References: J. Erhart et al., Nature Phys. 8, 185 (2012). T. Denkmayr et al., Nat. Comm. (2014) DOI: 10.1038/ncomms5492. |
| 日時: | 2014-11-28 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 新奇な量子ホロノミーの幾何学的背景について |
| 講演者: | Astushi Tanaka (Tokyo metropolitan university) |
| 概要: | 断熱準静過程によるサイクル上を物理系が一周しても何の変化も起きないように思われます。 しかし、孤立した量子系で始状態を固有状態に準備した場合、断熱サイクルは幾何学的な位相因子(ベリーの位相因子)と呼ばれる非自明な変化を状態ベクトルにもたらします。 これはファイバー束のホロノミーとの対応 (Simon 1983)から(位相の)量子ホロノミーとも呼ばれます。Aharonov と Anandan (1997) はサイクルを記述する空間として射影ヒルベルト空間を用いることで、 量子ホロノミーの非断熱拡張を与えました。 近年、断熱サイクルは固有エネルギーや固有空間に対しても非自明な変化をもたらすことが報告されてきました。これらを新奇な量子ホロノミーと呼びます (例えば、Yonezawa et al., PRA 87 (2013) 062113 とその引用文献参照)。ここでは、断熱サイクルが複数の固有エネルギーや固有空間達の置換を引きおこします。この現象はパラメーターを持つ量子系の解析全般、 例えば、分子のボルン・オッペンハイマー近似、あるいは、固体中の電子のバンド理論と関連するように思われます。 本講演では、新奇な量子ホロノミーを示す物理系をいくつか紹介した後で、 新奇な量子ホロノミーの位相幾何学的な背景について報告します。そこで現れる被覆空間の構造と断熱サイクルのホモトピーによる分類の役割を中心にお話しします。これは、 幾何学的位相における Simon の定式化や Aharonov-Anandan の非断熱拡張に対応するものです (文献は AT and T. Cheon, arXiv:1409.5211)。 |
| 日時: | 2014-11-06 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Half-Integer Magnetic Monopole and Dyon Solutions in the SU(2) Yang-Mills-Higgs Theory |
| 講演者: | Khaiming Wong (KEK) |
| 概要: | We review magnetic monopoles and dyons of one-half topological charge with finite energy in the SU(2) Yang-Mills-Higgs theory. The half-monopole can exist individually, where it is located at the origin of the coordinate axes r = 0. It can also coexist with a 't Hooft-Polyakov monopole, with the one-monopole with charge +1 at the positive z-axis and a half-monopole with charge – ½ at the origin. Both of these axially symmetric configurations possess finite total energy and magnetic dipole moment. The total energy is found to increase with the strength of the Higgs field self-coupling constant λ. The magnetic dipole moment and the dipole separation (one plus half-monopole) decrease with λ. Both the two configurations are non-BPS solutions even in the BPS limit when the Higgs self-coupling constant vanishes. By switching on the time component of the Yang-Mills potential, electric charge is introduced into the system, where we now have half-dyon and one plus half-dyon. Besides possessing electric charge which varies with λ and electric charge parameter η, the configurations also exhibit critical behaviour in total energy, electric charge, and dipole moment, when η→1. |
| 日時: | 2014-10-28 13:00 - 14:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | On the Relation Between Gauge and Phase Symmetries |
| 講演者: | Gabriel Catren (Laboratoire SPHERE, Université Paris Diderot - CNRS, Paris, France) |
| 概要: | We propose a group-theoretical interpretation of the fact that the transition from classical to quantum mechanics entails a reduction in the number of observables needed to define a physical state (e.g. from q and p to q or p in the simplest case). We argue that, in analogy to gauge theories, such a reduction results from the action of a symmetry group. To do so, we propose a conceptual analysis of formal tools coming from symplectic geometry and group representation theory, notably Souriau’s moment map, the Mardsen–Weinstein symplectic reduction, the symplectic “category” introduced by Weinstein, and the conjecture (proposed by Guillemin and Sternberg) according to which “quantization commutes with reduction”. In particular, we argue that phase invariance in quantum mechanics and gauge invariance have a common geometric underpinning, namely the symplectic reduction formalism. This stance points towards a gauge-theoretical interpretation of Heisenberg indeterminacy principle. We revisit (the extreme cases of) this principle in the light of the difference between the set-theoretic points of a phase space and its category-theoretic symplectic points. |
| 日時: | 2014-09-19 13:00 - 14:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Is weak-value amplification useful for metrology? |
| 講演者: | George Knee (NTT Basic Research Laboratories) |
| 概要: | Weak value amplification is a technique combining both strong and weak quantum measurements which is gathering increased interest both theoretically and experimentally. The surprising effect arises when a weak measurement, where a quantum coherent measuring device is only weakly coupled to the system of interest, is followed by a strong measurement. Rarely, the measuring device can respond in an unusually energetic manner. I will discuss some approaches in statistical estimation theory, which may help to decide whether this effect can be exploited to increase the performance of quantum sensors. |
| 日時: | 2014-07-08 13:30 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 非可換な偏光物理量の連続測定 |
| 講演者: | 飯沼 昌隆 Masataka Iinuma (Hiroshima University) |
| 概要: | 1988年にAharonovらによって提案された弱測定は、通常の量子測定とは異なり、 状態をほぼ壊さずに測定する量子測定法である。初期状態をほぼ壊さずに情報を得られるため、 これまで測定不可能とされた重ね合わせ状態などの中間状態での測定や、 運動量と位置のような非可換な関係にある複数の物理量の連続測定を可能にする。 これらの弱測定は、近年の量子測定技術の進展とともに従来では思考実験であった 量子パラドックスの実験を可能しただけでなく、多くの場合、確率が負や複素数となる結果をもたらす。 さらにこのとき弱測定で得られる実験値、すなわち弱値は、測定物理量の固有値の範囲を超えて 大きく増大する。弱測定がもたらすこのような奇妙な結果は、従来の延長線上では 考えにくいものであった。しかし近年行った偏光物理量の連続測定実験について、 量子力学の数式に頼らず通常の確率論と統計的手法のみを使って、実験データから測定前の 確率分布を推定したところ、量子力学や弱測定で予想される確率分布（Kirkwood-Dirac分布関数） と見事に一致した。この結果から弱値は直接得られない測定前の確率分布の平均値を表していること、 測定前と測定後の確率分布は基本的に異なること、負や複素数の確率分布が本来の量子系の 統計的性質である可能性が高いこと、さらに弱測定はその特性を見るきっかけを与えてくれたこと、 などが分かってきた。これらは非可換な二つの偏光物理量の連続測定において初段の測定の強さを 弱い領域だけでなく強い領域に至るまで行った測定からの帰結であり、量子状態は負や複素数の 値を含む拡張された確率分布で記述できることを示唆する結果である。さらにこの確率分布は 直接測定はできないが、その意味では密度行列と同じであり、しかも完全に１対１で対応している。 セミナーでは、偏光を使った弱測定実験の結果と測定の強さの弱い領域から強い領域まで 測定した連続測定実験の結果を紹介し、独立な両者の実験結果から上記の解釈ができる 根拠を示す。 |
| 日時: | 2014-05-27 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 1階 会議室１ |
| 題目: | 量子通信における量子力学の相補性 |
| 講演者: | 佐々木 寿彦 Toshihiko Sasaki (Riken) |
| 概要: | 量子力学では相補的な物理量同士は同時に決定できない。 Einsten-Podolsky-Rosen や Kochen–Specker の議論では、このことと仮想的な 実験の切り替えを考えあわせることにより、量子力学における実在性の非自明な姿を炙りだした。 この様な議論には実用上の応用法があり、実際の通信においても仮想的な実験を 考えることで、通信路の性質を強く特徴付けることができる場合がある。本発表 では、この様な議論の現状を紹介したい。 |
| 日時: | 2014-04-30 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Quantum graph vertices with minimal number of passbands |
| 講演者: | Sergey Poghosyan (Kochi University of Technology) |
| 概要: | We study a set of scattering matrices of quantum graphs containing minimal number of pass- bands, i.e., maximal number of zero elements. The cases of even and odd vertex degree are considered. Using a solution of inverse scattering problem, we reconstruct boundary conditions of scale-invariant vertex couplings. Potential-controlled universal flat filtering properties are found for considered types of vertex couplings. Obtained boundary conditions are approximated by simple graphs carrying only δ potentials and inner magnetic field. |
| 日時: | 2013-12-17 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | コライダー実験における崩壊粒子の運動量エンタングルメントを用いたベル不等式検証 |
| 講演者: | 陳 詩遠 Shion Chen (University of Tokyo) |
| 概要: | ベルの不等式は 2 粒子間の相関について、古典論が満たすべき上限を与える
式である。量子論の下では、 エンタングル状態など特定の条件下で不等式が破
れることが知られており、いわば古典論と量子論の判別式のようなものである。
これまで既に多数の光学実験において破れが報告され、量子論の「勝利」はほぼ
確定したが、フェルミオンや質量のある粒子系での実験例は依然として少ない。
しかし量子力学の普遍性検証という観点において、また一般に重い粒子は古典性
が強いという点で、これらの系での検証は非常に興味深い。また、未だよく理解
されてない量子力学の非局所性などの性質を探る上でも重要である。
高エネルギーコライダー実験で生成される不安定粒子は、その崩壊で様々なエン タングル状態を生じるため、これらの検証手段として有望である。 我々は今回 チャーモニウム崩壊J/ψ, ηc, χc0→ΛΛ→pπpπに主に着目した。チャーモニウムから 崩壊したΛΛのペアはヘリシティー・エンタングル状態を形成する。ΛΛ対は続けて 弱崩壊Λ→pπ-, Λbar→pbar π+を行うが、この崩壊では崩壊角分布が親粒子の偏極 の方向と相関を持つ。従って終状態のπ+π-は親粒子の性質を引き継いで互いの運 動量がエンタングルし、量子論では2つπの方向が古典論の予言を超えた大きな相 関を予想する。この性質を用いたベル不等式および量子力学の検証は1980年代に 提案されたが、BES実験などのチャームファクトリーの登場により近年になって 理論・実験双方からのアプローチが盛んになってきた。 今回講演ではこれらに 関する近年のアクティビティや、我々が行った新しいベルの不等式検証の定式化 および実験可能性について論ずる。さらに同様の崩壊構造を持つZ→ττ→πνπν、H→τ τ→πνπνに関しても検討し、超高エネルギー実験における量子力学基礎実験のポテ ンシャルについても考えてみようと思う。（これはHiggs bosonを応用する初の 試みである！） |
| 日時: | 2013-11-20 15:30 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 弱測定増幅の統計的限界 |
| 講演者: | 田中 咲 Saki Tanaka (Keio University) |
| 概要: | Aharonov, Albert and Vaidmanが提唱した弱測定法は、スピン1/2粒子のスピンを測定した結果として100を与える測定であった。 この測定の結果は弱値とよばれ、事前選択状態と事後選択状態に依存する。 弱値は、事後選択状態が事前選択状態に近づくとき、無限に大きな値を取る。 この性質を用いて、弱測定は増幅技術として用いられてきた。 しかし、事後選択は確率的な操作であり、事後状態の生成は運任せである。 我々はこの事後選択の失敗について考慮し、推定論の立場から信号増幅法の評価を行った。 結果、我々は事後選択を必要とする弱測定による信号増幅には限界があることを示した。 本セミナーでは、弱測定と数理統計に関する議論を行ったうえで、我々の結果について説明する。 |
| 日時: | 2013-07-29 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Complex probabilities as fundamental law of physics: What weak measurement statistics tell us about the nature of reality |
| 講演者: | Prof. Holger F. Hofmann (Hiroshima University) |
| 概要: | According to quantum mechanics, the measurement of a property A
necessarily disturbs the system, so that the value of a different
property B obtained after the measurement of A is different from the
value of B before the measurement of A. However, it is possible to
decrease the measurement interaction to the point where the disturbance
of B is negligible. In this weak measurement limit, it is possible to
determine the value of A conditioned by the final measurement outcome of
B, without disturbing B in the process. The weak values obtained in such
measurements have attracted a lot of attention because they can exceed
the limits set by the extremal eigenvalues of A [1]. Recently, it has
been shown that weak values can be described as averages of complex
valued probability distributions, where the possibility of negative real
parts not only explains the observation of averages outside the range of
eigenvalues, but also resolves a number of quantum paradoxes, which are
usually based on the assumption of positive joint probabilities [2].
In this presentation, I show that complex conditional probabilities provide a consistent explanation of all quantum effects. In particular, it is pointed out that complex conditional probabilities describe universal relations between three physical properties that represent the correct quantum limit of classical determinism. In these relations, the complex phase corresponds to the action of transformations between two physical properties along the third. Importantly, a simultaneous assignment of realities to the three different properties is impossible, because measurement interactions change the effective reality of the system according to the laws of dynamics. This relation between complex probabilities and measurement dynamics can be summarized by a quantitative relation which I call the law of quantum ergodicity. As I recently showed, this law can be used to derive the complete Hilbert space formalism, providing a physical explanation of quantum mechanics in terms of the fundamental relation between the reality of physical properties and the dynamics by which they are observed [3]. The results recently obtained from weak measurements of quantum systems might thus be the key that unlocks the mysteries of quantum mechanics. [1] Aharonov et al., PRL 60, 1351 (1988) [2] Hofmann, NJP 14, 043031 (2012) [3] Hofmann, arXiv:1306.2993 |
| 日時: | 2013-07-17 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Detectors for probing relativistic quantum physics beyond perturbation theory |
| 講演者: | Eduardo Martin-Martinez (Institute For Quantum Computing, University of Waterloo) |
| 概要: | We develop a general formalism for a non-perturbative treatment of harmonic-oscillator particle detectors
in relativistic quantum field theory using continuous-variables techniques. By means of this we forgo
perturbation theory altogether and reduce the complete dynamics to a readily solvable set of first-order,
linear differential equations. The formalism applies unchanged to a wide variety of physical setups,
including arbitrary detector trajectories, any number of detectors, arbitrary time-dependent quadratic couplings,
arbitrary Gaussian initial states, and a variety of background spacetimes. As a first set of concrete results,
we prove non-perturbatively--and without invoking Bogoliubov transformations--that an accelerated detector
in a cavity evolves to a state that is very nearly thermal with a temperature proportional to its acceleration,
allowing us to discuss the universality of the Unruh effect. Additionally we quantitatively analyze the problems of
considering single-mode approximations in cavity field theory and show the emergence of causal behaviour
when we include a sufficiently large number of field modes in the analysis. Finally, we analyze how the
harmonic particle detector can harvest entanglement from the vacuum. We also study the effect of noise
in time dependent problems introduced by suddenly switching on the interaction versus ramping it up slowly
(adiabatic activation).
Ref. Phys. Rev. D 87, 084062 (2013) |
| 日時: | 2013-07-05 15:00 - 16:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 重力波観測における標準量子限界について |
| 講演者: | 佐々木 寿彦 Toshihiko Sasaki (Photon Science Center, University of Tokyo) |
| 概要: | 干渉系型の重力波観測装置においては、当初、標準量子限界と言われる量子力学 の不確定性による検出限界が存在すると言われていた。 これがそうではないということを小澤の不等式が示していると一般に考えられて いるが、実際の対応関係が具体的に語られることは少ない。 本発表では、具体的な測定装置における標準量子限界の回避方法をレビューし、 両者を比較する。 |
| 日時: | 2013-06-28 15:30 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | エンタングルメントからの熱力学的仕事のゲイン |
| 講演者: | 布能 謙 Ken Funo (University of Tokyo) |
| 概要: | マクスウェルの悪魔は量子情報、熱力学、(非平衡)統計力学などの分野で長い間活発に議論されてきた。マクスウェルの悪魔はシステムのミクロな自由度を測定し、
その測定結果に応じてシステムをフィードバックすることができる。そのため、マクロな自由度のみを操作するような場合よりもシステムをより操作することができるため、熱力学第二法則を超えて仕事を取り出すことが示唆される。
測定とフィードバック制御下での一般化された第二法則は沙川と上田によって示され、第二法則を超えて取り出せる仕事はシステムと測定結果を蓄えるメモリーとの間の相関を表す量子‐古典相互情報量によって特徴づけられることが示された [1]。
また、フィードバックによってシステムが得をした仕事の分だけメモリーに仕事を注入しなければいけないことも示され、全体としては第二法則に矛盾しないことが示された [2]。今回の発表では二つのシステムの間にエンタングルメントがある場合を考え、
この相関をフィードバック制御することで取り出せる仕事について議論する [3]。取り出せる仕事は二つのシステムとメモリーの間の三体間の相関で特徴づけられ、初期にあったエンタングルメントについてメモリーがどれだけアクセスできるかによって決まることが明らかになった。
[1] T. Sagawa and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 100, 080403 (2008). [2] T. Sagawa and M. Ueda, Phys. Rev. Lett. 102, 250602 (2009). [3] K. Funo, Y. Watanabe and M. Ueda, arXiv:1207.6872 (2012). |
| 日時: | 2013-06-14 14:00 - 15:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | １９世紀末から２０世紀初頭のウィーンの物理 |
| 講演者: | Wolfgang Bentz (Tokai University) |
| 概要: | １９世紀末から２０世紀初頭にウィーンで生まれもしくはウィーンで活躍 した物理学者は例えば L. Boltzmann, V. Hess, E. Schrodinger, W. Pauli. L. Meitner など有名な例が多いです。その物理学者の記念と なるところおよび町の雰囲気をこのセミナールで紹介したいと思います。 特に Boltzmann と Schrodinger の生涯を取り上げ、模範的な考え方 と生き方などについて皆さんと一緒に考えて見たいと思います。 |
| 日時: | 2013-06-14 11:00 - 12:00 |
| 場所: | 研究本館 1階 会議室3 |
| 題目: | 量子演算子の弱値展開：量子測定による歴史の消去への応用 |
| 講演者: | 全 卓樹 Taksu Cheon (Kochi University of Technology) |
| 概要: | ここ四半世紀、アハロノフの弱値 weak value という妖怪が、量子論界隈を徘徊してやむ事がなかった。 「弱い測定 weak measurement」による実験的実現も得る一方、 数多くの論文の中で時に神秘的な装いで現れるこの弱値概念であるが、 しかしこれを 通常の量子力学の形式の中でどう理解すればいいのか、多くの研究家が頭を悩ませてきたのも事実である。 今回の話では、この量子的弱値を、ヒルベルト空間の直交系を用いたごく普通の量子論の定式化の枠組みに、どう位置づけるかを考えてみたい。 ここで鍵となるのが「量子演算子を完全に記述する弱値の一式」という考え方である。 さらにそのような一式を持ち出す利点を、 「射影測定を行う時どのような場合に歴史を消せるか」という応用問題を取り上げて説明してみたい。 |
| 日時: | 2013-05-10 16:00 - 17:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 日本における量子物理学研究の始まりと量子力学の解釈 |
| 講演者: | 伊藤 憲二 Kenji Ito (The Graduate University for Advanced Studies) |
| 概要: | 日本の物理学は量子力学の導入を契機に、１９３０年代に国際的な研究水準に達した。 本セミナーでは、この時期の日本の物理学研究がどのように変化をし、日本で量子物理学の研究が始まったのかについてお話する。 とくに、その過程で、量子力学の概念的な側面、不確定性関係、相補性、波動関数の確率解釈等に対して、 日本の物理学者やその他の知識人がどのように反応し、どのような議論が生じたのかについて述べる。 |
| 日時: | 2013-02-06 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 量子論の存在論的モデルにおける非局所性 |
| 講演者: | 森越 文明 Fumiaki Morikoshi (NTT物性科学基礎研究所) |
| 概要: | 量子論における非局所性を示すには，通常，Bell不等式による議論が用いられる． しかし，量子論の存在論的モデルにおいて，量子状態が認識論的ではなく存在論的 なものである場合には， Bell不等式を用いずとも，より平易な議論で非局所性を 証明できることが知られている． 存在論的モデルにおける量子状態は認識論的 なものではないと最近証明されたことを受けて， 上記の議論があらためて重要 になってくるものと考えられる．本講演では，多者間の非局所性においても 同様の議論を展開する． |
| 日時: | 2013-01-29 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Some Mutant Forms of Quantum Mechanics |
| 講演者: | 竹内 建 Tatsu Takeuchi (Virginia Tech) |
| 概要: | In order to progress our understanding of Quantum Mechanics, we advocate what we call the "geneticist's approach" in which we introduce mutations to the mathematical genotypes of Quantum Mechanics and study how it affects the physical phenotypes of the theory. We show a few examples of such "mutations" and how the predictions of Quantum Mechanics are affected. We argue that in the process, the physical meanings of various mathematical aspects of Quantum Mechanics will be clarified, and further possible directions of evolution will be evinced. |
| 日時: | 2012-12-26 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Path integral junctions |
| 講演者: | 大谷 聡 Satoshi Ohya (Harish-Chandra Research Institute) |
| 概要: | I propose a new path integral formulation of one-particle quantum mechanics on equilateral quantum wire junctions. I find that scale-invariant junctions realized at fixed points of boundary renormalization group flow are in one-to-one correspondence with matrix-valued weight factors on the path integral side. I show that these weight factors are generally given by multi-dimensional unitary representations of the infinite dihedral group. |
| 日時: | 2012-10-30 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Universally valid Heisenberg uncertainty relation |
| 講演者: | 藤川 和男 Kazuo Fujikawa (RIKEN Nishina Center) |
| 概要: | The original formulation of the uncertainty relation by Heisenberg, which is based on a thought experiment with an emphasis on measurement processes, lacked a simple mathematical basis compared to the widely accepted relations of Kennard and Robertson. In fact, a commonly assumed form of the Heisenberg-type error-disturbance relation has been recently invalidated by spin-measurements at Vienna [J. Erhart, et al., Nature Phys. 8, 185 (2012)]. On the other hand, the analysis of measurement processes is missing in the relations of Kennard and Robertson. Here we suggest to reformulate the Heisenberg uncertainty relation in such a manner that it incorporates both the intrinsic quantum fluctuations and the effects of measurement, and yet with the same mathematical rigor as the relations of Kennard and Robertson and thus universally valid. This relation, which assumes the form δxδp ? ?(instead of ?/2) when written in a popular notation, is regarded as a combination of the past works on the uncertainty relation by Arthurs and Kelly, who emphasized the role of measurement apparatus, and by Ozawa who clarified the mathematical structure.
Ref. K. Fujikawa. Phys. Rev. A85, 062117 (2012). |
| 日時: | 2012-10-17 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Unifying tunneling and anomaly based approaches for Hawking effect |
| 講演者: | Prof. Rabin Banerjee (S N Bose National Centre for Basic Science) |
| 概要: | We consider the tunneling formalism, based on density matrix, and the covariant trace and diffeomorphism anomaly formalism to discuss the Hawking effect. The two approaches are connected using the notion of chirality. |
| 日時: | 2012-08-27 14:00 - 15:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | The Ruijsenaars self-duality map as a mapping class symplectomorphism |
| 講演者: | Prof. László Fehér (Institute for Particle and Nuclear Physics, Wigner RCP, HAS) |
| 概要: | We explain that the self-duality symplectomorphism of the completely integrable compactified trigonometric Ruijsenaars-Schneider system arises from the natural action of the mapping class group on the moduli space of flat SU(n) connections on the one-holed torus. The talk is based on joint work with C. Klimcik reviewed in arXiv:1203.3300. |
| 日時: | 2012-05-15 15:30 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 量子力学の原理探求をする意義と最近の進展 |
| 講演者: | 木村 元 Gen Kimura (Shibaura Institute of thechnology) |
| 概要: | 量子力学を --- アプリオリな数学ではなく --- 物理原理に基づき構築する試みを紹介する． これは近年世界的に研究が進められる一方，国内での関心は高いとは言えない． そこで本セミナーの主目的を，物理理論を原理ベースで理解する意義を共有することとする． その上で，量子力学の原理探求の最適な舞台となる「操作主義的な確率論」を説明し， 本研究に関する最新の成果を紹介する． |
| 日時: | 2012-06-25 16:00 - 17:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 連続的な観測を受ける量子系の数学的研究 |
| 講演者: | 布田 徹 Toru Fuda (Hokkaido Univ.) |
| 概要: | 量子系に対する観測により, 量子系の状態は非因果的に変化する. では, その観測を連続的に行った場合, 量子系はどのような挙動をみせるだろうか？ 1977年にB.MisraとE.C.G.Sudarshanはこのような問いを立て, それに対して直感とは 相容れない結果を得た. 彼らの得た結果は, 端的に言って, 「量子系を連続的に観測 するとその状態が凍結される」という奇妙ものであった. この効果は, 「飛んでい る矢は止まっている」と主張する有名なゼノンのパラドックスとの類似から, 量子ゼ ノン効果と呼ばれる. 本発表では, 量子ゼノン効果の数学的な取り扱いについて示 し, そのいくつかの新たな側面を紹介する. 特に, 連続的な観測によって, 状態ベク トルを状態空間上の曲線に乗せて移動させることが出来ることを詳しくみていく. こ れは量子ゼノン効果のある種の一般化にもなっている. なお, 本発表の内容は新井朝 雄教授（北海道大学）との共同研究に基づく. |
| 日時: | 2012-02-29 16:00 - 17:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | エラー耐性のあるユニタリ変換と幾何学的位相 |
| 講演者: | 市川 翼 Tsubasa Ichikawa (Research Center for Quantum Computing, Kinki Univ.) |
| 概要: | 量子系を制御するにあたっては、エラーやノイズに耐性がある操作が望ましい。 そのような技術のひとつとして、主に核磁気共鳴の技術として発展してきた複合パルス法というものがある。 これは、目的の操作を実装するにあたって、ある程度の冗長性をもたせて設計し、 操作過程でのエラーが相殺するようにしておくのである。 このようにして作成した操作を複合パルスという。本講演では、あるタイプのエラーに関して耐性を持たせた複合パルスは、 全て幾何学的位相を用いたユニタリ変換となっていることを示す。 |
| 日時: | 2011-12-27 15:30 - 16:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Radiation from accelerated impurities in a Bose-Einstein condensate |
| 講演者: | 鈴木 淳 Jun Suzuki (Graduate School of Information Systems,the University of Electro-Communications) |
| 概要: | We investigate radiation spectra arising from accelerated point-like impurities in the homogeneous Bose-Einstein condensate. A general formula for the radiation spectrum is obtained in the integral form as a function of given impurity trajectory within the Bogoliubov approximation. The Planckian spectrum is obtained for a special accelerated motion, which is shown to be unphysical. Non-Planckian spectrum is found in the case of a uniformly accelerated impurity. We compare our result with similar settings discussed in other quantum systems. |
| 日時: | 2011-10-24 16:00 - 17:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 時間対称化された量子力学の解釈 |
| 講演者: | 森田邦久 Kunihisa Morita (Waseda Institute for Advanced Study) |
| 概要: | 量子力学の解釈問題において，状態の収縮を認めるか否かは重要な争点のひとつである． また，状態の収縮を認めない場合，では，物理量が測定前は明確な値をもたない物理量をもたないのに， どのようにして，測定後は明確な値をもつようになるのか，ということに答えることができなければならない． そのひとつの回答として，アハラノフらの時間対称化された量子力学（二状態ベクトル形式） をベースにした時間対称化された解釈について議論する． |
| 日時: | 2011-07-25 16:00 - 17:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 系統的なエラーに耐性のあるユニタリ操作の設計 |
| 講演者: | 市川翼 Tsubasa Ichikawa (近畿大・量子コンピューター研究センター) |
| 概要: | 量子情報処理では、系の正確な操作が不可欠である。一方、実際の実験環境では ノイズやエラーの影響により、実際に行った操作が所望の操作からずれてしまうことが一般的である。 従って、所望の操作を実装するにあたっては、上手い工夫をして「ずれ」が少なくなるようにすることが望ましい。 本講演では、上述のずれの少ない量子操作をどのように設計すればよいかについて紹介する。 近年の進展を概説した後に、二準位系に対する最近の我々のグループの取り組みについて述べる。 |
| 日時: | 2011-07-15 16:00 - 17:00 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | 量子フィードバック制御理論の基礎 |
| 講演者: | 山本直樹 Naoki Yamamoto (慶應大・理工) |
| 概要: | 量子系を制御する方策として、系を時間連続的に測定し、 測定結果に基づいた操作を行う「フィードバック制御」によるものが容易に思いつく。しかし、古典系の場合と異なり、 量子系については例えば非可換物理量を同時に測定することができないなど、測定に本質的な制限が課せられる。 また、制御を考慮するにあたって、測定のバックアクションも見逃せない問題となる。本講演では、 このような問題をクリアし新しい量子情報操作プロトコルを提供する「量子フィードバック制御理論」の基礎を説明する。 とくに、この理論の実際的恩恵として、エンタングルの確定的生成法などについて説明する. |
| 日時: | 2011-05-31 13:30 - 14:30 |
| 場所: | 研究本館 3階 セミナー室322 |
| 題目: | Fundamental aspects of Time in Quantum Mechanics and Meson Phenomenology |
| 講演者: | Prof.Thomas Durt (Institut Fresnel, Marseille ) |
| 概要: | Mesons illustrate fundamental quantum properties such as the superposition principle (for instance in kaon oscillations), and their phenomenology also appeared very useful in the past for measuring CP-violation related effects. More recently, mesons were also useful for testing decoherence and entanglement related effects. The aim of our talk is to show that mesons could also be useful for revealing and/or studying fundamental aspects of Time in the quantum theory, such as the existence of a Time Operator (and also of the so-called Time Superoperator). |