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最先端の研究開発 量子科学技術研究開発機構

Ryuji Igarashi

Published Jun 17, 2024• 0 citations
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Abstract

量研では，新しい学術領域｢量子生命科学｣の確立を目指した活動を，国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは，最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し，従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測，生命機能のモデリングなどを実現することにより，量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし，その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では，平成31年4月に量研内に発足した｢量子生命科学領域｣における研究のアプローチを紹介する。

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最先端の研究開発 量子科学技術研究開発機構 第 4 回 「量子生命科学」の発進

秀 藤巻, 龍治 五十嵐, 洋一 高草木 +23 more

量研では、新しい学術領域「量子生命科学」の確立を目指した活動を、国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは、最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し、従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測、生命機能のモデリングなどを実現することにより、量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし、その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では、平成 31 年 4 月に量研内に発足した「量子生命科学領域」におけるアプローチを紹介する。

•Jun 1, 2019•0 citations

情報処理の量子力学的制約((6)数学的及び数理科学的考察,京大基研短期研究会「量子カオス : 理論と実験の現状」,研究会報告)

Masanao Ozawa

量子コンピュータが実現すると今日の計算機よりも指数関数的に早い計算が可能であると考えられていて,その実現にどのような物理的困難があるのかを明らかにすることは興味ある問題である.量子誤り訂正符号理論における近年の成果により,十分に高い精度の基本論理素子が実現可能なら,デコーヒーレンスによる困難をまぬがれることが示されたが,基本論理素子の実現に関する一般論はまだ得られていない.本稿では,基本論理素子の実現に関する物理的制約を保存則や不確定性関係から一般的に導く新しい理論的方法について解説する.

•Apr 20, 2003•0 citations

フラストレートした量子多体系(第61回物性若手夏の学校 集中ゼミ)

知佐 堀田

物性とは, 物質中の電子がもつ電荷・スピン・軌道などの自由度が互いに相互作用しあった結果, マクロな(熱力学的) 物理量に見出される性質である. その際, 系のエネルギーEとエントロピーSの兼ね合いがものを言う. 「この二つの熱力学量がどのような性質を持つか」と「ミクロな自由度同士がどのような相互作用をもつか～つまりどのようなミクロなモデルで系が表されるか」の間を繋ぐのが理論研究の役割といっていいだろう. ごく一般の系では, 温度が下がるにつれエントロピーが比熱という形で放出され, エネルギーが最も低く, エントロピーがゼロの状態が最終的に極低温で実現する. これが熱力学第三法則である. エントロピーが低い状態とは, 自由度が何らかの形で「秩序化」した状態に相当する. ところが, フラストレート系と呼ばれる系では, エントロピーがなかなか放出されず, そのために低エネルギー状態が混沌としてしまう. そこに何らかの新しい物理が生まれる～特異な揺らぎが発生して, 通常とは異なった秩序や「相」が実現したり, 特徴的なダイナミクスや応答が得られる場合もある. 本稿では, このようなフラストレート系のエッセンスを, イジングモデルやハイゼンベルグモデル, tVモデルなどのミニマル有効モデルをもとに大掴みに捉え, それをどう理論的に"調理する"かについて解説する.

•Nov 1, 2017•0 citations

陽子素粒子単一世界による虚実界面モデル(原典)

Masaru Morimoto

本稿は、虚界の状態を粒子性と波動性が未分化に共存する連続モードとして捉え、観測可能な実界へ移行する際に離散化が生じ、粒子として具現化する構造を示す。粒子化は連続モードへのデルタ作用として表され、波動成分は実界においても残存する。本稿では、虚実界面に定常波を描き、その波から粒子が生成される図解モデルを用いて、連続モードと離散モードの接続構造を視覚的に示す。

•Aug 17, 2026•0 citations

Launch of Quantum Life Science

Shu Fujimaki, Ryuji Igarashi, Yoichi Takakusagi +10 more

量研では，新しい学術領域｢量子生命科学｣の確立を目指した活動を，国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは，最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し，従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測，生命機能のモデリングなどを実現することにより，量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし，その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では，平成31年4月に量研内に発足した｢量子生命科学領域｣における研究のアプローチを紹介する。

Journal of the Atomic Energy Society of Japan•Jan 1, 2019•0 citations

経路積分的考察による量子力学のプロパゲイターに係わる研究

孝 一瀬, Takashi Ichinose

本研究では，量子力学のプロパゲイター，即ち，シュレーディンガーユニタリ群の積分核，グリーン関数，また虚数時間版のシュレーディンガー半群の熱核を念頭に置いている。この研究では，とりわけ，３つの相異なる磁場付き相対論的シュレーディンガー半群を考え，経路の空間上のレヴィ過程に基づく確率測度による（虚数時間）経路積分表示を確立し，その異なる特徴を明らかにした。また，他の話題，ソレノイド磁場量子散乱におけるアハラノフ・ボーム効果のレゾナンスへの関与や，ベクトル値関数に関する，右辺にディラック作用素が係わるセミノルムを持つ改良ソボレフ不等式についても論じた。

•Jun 9, 2015•0 citations
量研では，新しい学術領域｢量子生命科学｣の確立を目指した活動を，国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは，最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し，従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測，生命機能のモデリングなどを実現することにより，量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし，その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では，平成31年4月に量研内に発足した｢量子生命科学領域｣における研究のアプローチを紹介する。
量研では、新しい学術領域「量子生命科学」の確立を目指した活動を、国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは、最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し、従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測、生命機能のモデリングなどを実現することにより、量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし、その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では、平成 31 年 4 月に量研内に発足した「量子生命科学領域」におけるアプローチを紹介する。
量子コンピュータが実現すると今日の計算機よりも指数関数的に早い計算が可能であると考えられていて,その実現にどのような物理的困難があるのかを明らかにすることは興味ある問題である.量子誤り訂正符号理論における近年の成果により,十分に高い精度の基本論理素子が実現可能なら,デコーヒーレンスによる困難をまぬがれることが示されたが,基本論理素子の実現に関する一般論はまだ得られていない.本稿では,基本論理素子の実現に関する物理的制約を保存則や不確定性関係から一般的に導く新しい理論的方法について解説する.
物性とは, 物質中の電子がもつ電荷・スピン・軌道などの自由度が互いに相互作用しあった結果, マクロな(熱力学的) 物理量に見出される性質である. その際, 系のエネルギーEとエントロピーSの兼ね合いがものを言う. 「この二つの熱力学量がどのような性質を持つか」と「ミクロな自由度同士がどのような相互作用をもつか～つまりどのようなミクロなモデルで系が表されるか」の間を繋ぐのが理論研究の役割といっていいだろう. ごく一般の系では, 温度が下がるにつれエントロピーが比熱という形で放出され, エネルギーが最も低く, エントロピーがゼロの状態が最終的に極低温で実現する. これが熱力学第三法則である. エントロピーが低い状態とは, 自由度が何らかの形で「秩序化」した状態に相当する. ところが, フラストレート系と呼ばれる系では, エントロピーがなかなか放出されず, そのために低エネルギー状態が混沌としてしまう. そこに何らかの新しい物理が生まれる～特異な揺らぎが発生して, 通常とは異なった秩序や「相」が実現したり, 特徴的なダイナミクスや応答が得られる場合もある. 本稿では, このようなフラストレート系のエッセンスを, イジングモデルやハイゼンベルグモデル, tVモデルなどのミニマル有効モデルをもとに大掴みに捉え, それをどう理論的に"調理する"かについて解説する.
本稿は、虚界の状態を粒子性と波動性が未分化に共存する連続モードとして捉え、観測可能な実界へ移行する際に離散化が生じ、粒子として具現化する構造を示す。粒子化は連続モードへのデルタ作用として表され、波動成分は実界においても残存する。本稿では、虚実界面に定常波を描き、その波から粒子が生成される図解モデルを用いて、連続モードと離散モードの接続構造を視覚的に示す。
量研では，新しい学術領域｢量子生命科学｣の確立を目指した活動を，国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは，最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し，従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測，生命機能のモデリングなどを実現することにより，量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし，その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では，平成31年4月に量研内に発足した｢量子生命科学領域｣における研究のアプローチを紹介する。
本研究では，量子力学のプロパゲイター，即ち，シュレーディンガーユニタリ群の積分核，グリーン関数，また虚数時間版のシュレーディンガー半群の熱核を念頭に置いている。この研究では，とりわけ，３つの相異なる磁場付き相対論的シュレーディンガー半群を考え，経路の空間上のレヴィ過程に基づく確率測度による（虚数時間）経路積分表示を確立し，その異なる特徴を明らかにした。また，他の話題，ソレノイド磁場量子散乱におけるアハラノフ・ボーム効果のレゾナンスへの関与や，ベクトル値関数に関する，右辺にディラック作用素が係わるセミノルムを持つ改良ソボレフ不等式についても論じた。