课题基金 / 基金详情

量子力学で記述されるシステムの制御理論

量子力学で記述されるシステムの制御理論
量子力学描述的系统控制理论
批准号：
03J10897
负责人：
山本 直樹
金额：
$1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2003 至 2004
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J10897/
关键词：
量子力学制御理論量子情報誤り訂正数値最適化確率マスター方程式

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
(研究課題1)量子系に対して連続的な測定を行い、その測定データに基づいたフィードバック制御器の設計理論を構築することを目標とする。つまり、ある対象系について、どのような測定を行い、どのような制御構造(具体的には、ハミルトニアンの構造)を与えれば望ましい制御目的が達成できるのかを明らかにする。このことについて、以下の結果を得た。1.制御理論が直接的に適用可能なダイナミクスの表現を求めた。(2003年度の結果)2.上記ダイナミクスの平衡点解析を行った。つまり、いかなる制御目標が達成できるのかを明らかにした。特に、純粋状態なる重要な量子状態が平衡点となるための必要十分条件を求めた。3.上記ダイナミクスに従う状態(量子状態)に対して、制御入力がいかなる効果を及ぼすのかを明らかにした。具体的には、制御理論において開発された「局所可到達性解析」を量子ダイナミクスに適用して、効果的な制御を実現するハミルトニアンの構造を求めた。(研究課題2)量子情報を伝送する際、通信路から受ける雑音の影響を低減する必要がある。そのため、一般に送信者、受信者の間で情報の圧縮、解凍を行う。このような誤り訂正プロセスの設計を、制御理論で発展を遂げた「LMIに基づく半正定値計画問題」として定式化し、具体的な問題(量子ビットフリップ通信路)に対して解を与えた。本定式化は、多の量子デバイスの設計にも有用な知見を与えるものと考えられる。
英文摘要
(研究課題1)量子系に対して連続的な測定を行い、その測定データに基づいたフィードバック制御器の設計理論を構築することを目標とする。つまり、ある対象系について、どのような測定を行い、どのような制御構造(具体的には、ハミルトニアンの構造)を与えれば望ましい制御目的が達成できるのかを明らかにする。このことについて、以下の結果を得た。1.制御理論が直接的に適用可能なダイナミクスの表現を求めた。(2003年度の結果)2.上記ダイナミクスの平衡点解析を行った。つまり、いかなる制御目標が達成できるのかを明らかにした。特に、純粋状態なる重要な量子状態が平衡点となるための必要十分条件を求めた。3.上記ダイナミクスに従う状態(量子状態)に対して、制御入力がいかなる効果を及ぼすのかを明らかにした。具体的には、制御理論において開発された「局所可到達性解析」を量子ダイナミクスに適用して、効果的な制御を実現するハミルトニアンの構造を求めた。(研究課題2)量子情報を伝送する際、通信路から受ける雑音の影響を低減する必要がある。そのため、一般に送信者、受信者の間で情報の圧縮、解凍を行う。このような誤り訂正プロセスの設計を、制御理論で発展を遂げた「LMIに基づく半正定値計画問題」として定式化し、具体的な問題(量子ビットフリップ通信路)に対して解を与えた。本定式化は、多の量子デバイスの設計にも有用な知見を与えるものと考えられる。
期刊论文(4)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Suboptimal quantum-error-correcting procedure based on semidefinite programming
DOI： 10.1103/physreva.71.022322
发表时间： 2005-02
期刊： Physical Review A
影响因子： 2.9
作者： [N. Yamamoto;S. Hara;K. Tsumura]
通讯作者： N. Yamamoto;S. Hara;K. Tsumura
山本直樹: "量子力学的システムの制御ダイナミクスモデル"計測自動制御学会論文集. 40巻・2号. 229-238 (2004)
Naoki Yamamoto：“量子力学系统的控制动力学模型”，仪器与控制工程师协会论文集，第 40 卷，第 229-238 期（2004 年）。
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
量子制御ダイナミクスの平衡点解析
量子控制动力学的平衡点分析
DOI： --
发表时间： 2004
期刊： 計測自動制御学会論文集 40-7
影响因子： --
作者： [山本直樹, 津村幸治, 原辰次]
通讯作者： 原辰次
量子制御ダイナミクスの局所可到達性と局所可観測性
量子控制动力学的局部可达性和局部可观测性
DOI： --
发表时间： 2004
期刊： 計測自動制御学会論文集 40-11
影响因子： --
作者： [山本直樹, 津村幸治, 原辰次]
通讯作者： 原辰次
Regeneration of Retina with Physiological Functions by Hybrid Culture and Evaluation of Drugs / Production of Novel iPS Cells for Transplantation.
  • 批准号：
    23K09017
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.91万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    山本 直樹
  • 依托单位：
    Fujita Health University
The cell identification research of bone marrow drived liver repaired cell in the new liver regeneration therapy
  • 批准号：
    22K08057
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.66万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    山本 直樹
  • 依托单位：
    Yamaguchi University
Structural basis of the structural development of amyloid fibrils via the prefibrillar intermediates revealed by cryo-electron microscopy
  • 批准号：
    22K03555
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.66万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    山本 直樹
  • 依托单位：
    Jichi Medical University
アフターコロナを見据えた保育者養成校における演劇体験プログラムの開発
  • 批准号：
    22K02578
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $0.83万
  • 财政年份：
    2022
  • 负责人：
    山本 直樹
  • 依托单位：
    The University of Nagano
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