『入門現代の量子力学 -量子情報・量子測定を中心として-』の新しい点について｜Masahiro Hotta
「物理量が演算子で、それが複素数である謎めいた波動関数に作用する？その波動関数って何？因果律を破って観測で収縮するっていいの？シュレディンガー方程式に従う連続的な時間発展ではないから、その観測による収縮って変でしょ？」という疑問から解放されたい方には、この教科書がお勧めです。力学や電磁気学、解析学や線形代数の基礎知識を持っている大学理学部物理学科の２年生から３年生向けの内容になっています。 『入門現代の量子力学』は、量子ネイティブ育成のための現代的な量子力学の教科書です。そしてヴィクター・ワイスコップに習って、"It doesn't matter what we cover in the textbook, it matters what you discover"の精神で書かれてます。水素原子などのこれまで標準的だったテーマを全体的にカバーして、その内容を嚙み砕いて分かりやすく教えること
「万物は量子情報」という認識論的な理解と「万物は原子分子、そしてそれらは素粒子標準理論に出てくる素粒子やまだ発見されていない素粒子からできている」という原子論的な還元論の理解との整合性で混乱する人もいます。それは原子論が前世紀に実在論として語られていたことが原因だと思います。でも21世紀の現在ではその「実在論」は下記記事にあるように否定をされてます。 電子、ニュートリノやクォークなどの素粒子を記述する標準理論も、「実在」という概念が実験的に既に否定をされている量子力学の中の１つの理論に過ぎません。しかし体を貫通し続けても我々に何も感じさせないニュートリノを、現場でその実験をする研究者が「実在」であると無意識に感じてしまう理由は、素粒子反応のデータから各種物理量の保存則を読み取る、彼らの経験そのものにあります。 そもそもパウリがニュートリノを理論的に提案した理由は、エネルギー保存則の破れが起
量子力学自体も情報理論の一種に過ぎません。これまで目の前に在ると思っていた「モノ」も、観測者にとっては情報に過ぎないのです。この世界には色などの様々な個性をもつ「モノ」があふれています。それら全ては素粒子の集まりです。場の量子論では、その１つ１つの素粒子自体には個性が全くなく、どこでどのように作られたのかという記憶も各粒子は全く持ち合わせていません。たとえて言うと、色も形の個性も持たない同一素材のレゴブロックのようなものです。素粒子の集まりである「モノ」を区別するその個性や特徴は、その多数のブロックで組み上げられた量子状態に収められている量子情報そのものだと言えます。つまり現代的物理学の理解では、個性を持った「モノ」つまり「存在」の正体は、量子情報という「コト」だとも言えるのです。この世界のあらゆる存在（英語ではIt）は、量子情報の基礎単位である量子ビット（英語ではQbit）から生まれてい
【プレスリリース】大阪大学に設置した超伝導量子コンピュータ国産３号機の クラウドサービスを開始 | QIQB: 量子情報・量子生命研究センター 大阪大学 世界最先端研究機構
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情報理論における量子情報理論の役割
近年の情報理論の発展の背景には，量子情報理論の成果がある．本稿ではそのような情報理論に対する量子情報理論の影響に注目し，これまで情報理論の発展に対して量子情報理論が果たしてきた役割について解説する．これにより，近年の量子情報理論の成果がその分野内に閉じたものでないことを説明する．
$$ \def\bra#1{\mathinner{\left\langle{#1}\right|}} \def\ket#1{\mathinner{\left|{#1}\right\rangle}} \def\braket#1#2{\mathinner{\left\langle{#1}\middle|#2\right\rangle}} $$ はじめに 前回の記事で、わかりやすくて基本的な量子誤り訂正である「Shorの符号」について説明しましたが、誤り訂正符号はこれ以外にも様々なものが提案されています。それらを理解していく上で、そもそも量子誤り訂正というものは理論的にどんな枠組みとして成り立っている手法なのかを、一旦抽象的・数学的に記述しておくのは意味のあることだと思います。というわけで、今回は、純粋なお勉強です（楽しいプログラミングは封印します！）。ほとんど、ニールセン、チャンの受け売りにな
量子情報理論の基本：量子状態トモグラフィ - Qiita
$$ \def\bra#1{\mathinner{\left\langle{#1}\right|}} \def\ket#1{\mathinner{\left|{#1}\right\rangle}} \def\braket#1#2{\mathinner{\left\langle{#1}\middle|#2\right\rangle}} $$ はじめに 「量子情報理論の基本」と題して、これまでいろんな話題を取り上げてきましたが、量子状態を表現するために、いつでも登場するのが「密度演算子」というものでした。特に、混合状態になっている量子系を考える際に、使わざるを得ない非常に便利な理論的な道具なので、もうこれなしでは生きていけません。とても便利なので、未知の物理系があったときに、「この量子状態はいかなる密度演算子で表せるものであるか？」ということを思わず問いたくなるわけです（なってください！）。実
量子力学×文学 コラボカフェ「デンマークの絵本から見る、量子力学の世界」開催のお知らせ（6/20） | QIQB: 量子情報・量子生命研究センター 大阪大学 世界最先端研究機構
「決まった大きさがない物質」って何？「一度にふたつの場所にいることができる」ってどういうこと？ これらは全て、あまりにも小さくて直接目で見ることのできない世界を支配している、量子力学の物理法則で解き明かすことができる謎たちです。量子力学は、目では見えないけれど、私たちの未来の生活を大きく変える可能性に満ちた分野なのです。 今回は、大阪大学の量子力学研究者と、昨年日本で出版されたデンマーク生まれの量子力学に関する絵本『フィン・フォトンさんと量子力学』の監訳者が、この不思議な世界について語ります。 pdfはこちら（1.4MB） ■ 日時：2021年6月20日（日）15:00〜16:30 ■ ゲスト： 田辺欧（大阪大学言語文化研究科教授） 藤井啓祐（大阪大学QIQBセンター／基礎工学研究科教授） 山本俊（大阪大学QIQBセンター／基礎工学研究科教授） 勝矢博子（絵本翻訳者） ＊QIQBセンター：
神田大樹 基礎物理学研究所博士課程学生、田耕健也 同修士課程院生、Jonathan Harper 同研究員、高柳匡 同教授の研究グループは、量子情報で基本的な不等式として知られる「強劣加法性」から、「1次元量子臨界点における境界の自由度はエネルギースケールを小さくするにつれて単調に減少する」というg定理と呼ばれる性質を幾何学的に導出することに成功しました。量子情報理論において、エンタングルメント・エントロピーは二体間の量子的な相関を測る重要な量ですが、強劣加法性と呼ばれる、三角不等式に類似した不等式を満たすことがよく知られています。本研究では、この強劣加法性を、1次元量子臨界点に対応する2次元共形場理論が境界を持つ場合に適用し、共形場理論におけるエンタングルメント・エントロピーの特徴的な振る舞いを巧妙に利用することで、境界を持つ共形場理論において最も基本的な性質と言えるg定理を明快に導出す
量子臨界点における境界自由度の単調性を量子情報から導出―量子エンタングルメントの三角不等式を用いた量子物質の幾何学的理解―
神田大樹 基礎物理学研究所博士課程学生、田耕健也 同修士課程院生、Jonathan Harper 同研究員、高柳匡 同教授の研究グループは、量子情報で基本的な不等式として知られる「強劣加法性」から、「1次元量子臨界点における境界の自由度はエネルギースケールを小さくするにつれて単調に減少する」というg定理と呼ばれる性質を幾何学的に導出することに成功しました。量子情報理論において、エンタングルメント・エントロピーは二体間の量子的な相関を測る重要な量ですが、強劣加法性と呼ばれる、三角不等式に類似した不等式を満たすことがよく知られています。本研究では、この強劣加法性を、1次元量子臨界点に対応する2次元共形場理論が境界を持つ場合に適用し、共形場理論におけるエンタングルメント・エントロピーの特徴的な振る舞いを巧妙に利用することで、境界を持つ共形場理論において最も基本的な性質と言えるg定理を明快に導出す
プレスリリース 研究 2023 2023.11.28 対称性の下での量子擬似ランダム性の振る舞いを解明 ―より効率的な量子情報処理手法の開発に向けて― 発表のポイント ◆ 量子情報処理の多くに不可欠である量子擬似ランダム性が、物理学における中心的概念の1つである対称性によって受ける影響を世界で初めて解明した。 ◆ 対称性を満たす量子擬似ランダム性を効率的に生成する量子回路の構成方法を提案した。 ◆ 物質固有の対称性を活用した効率的な量子情報処理手法の開発や、量子物理学をはじめとする基礎科学における新奇現象探索の発展に繋がると期待される。 対称性を満たす量子擬似ランダム性のイメージ図 概要 東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の三橋洋亮大学院生、吉岡信行助教らは、対称性（注1）を満たす量子ランダム性（注2）の擬似的な生成方法を明らかにしました。対称性を考慮しない場合の擬似的な量子ランダム性
Masahiro Hotta @hottaqu Theoretical Physicist, PhD. Relativistic Quantum Information, Quantum Energy Teleportation, Black Hole Physics, ... note.com/quantumunivers… mhotta.hatenablog.com ふりしづき @Kannagi_SIBYL 堀田さんの量子力学の本あまりに肯定的な感想ばかりが流れてきてちょっと不気味だな 買おうと思ってたけどもうちょっと否定的な意見が流れてくるようになってから買うか考え直すか 2021-07-11 10:05:51
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「万物は量子情報」と「万物は素粒子」との整合性について｜Masahiro Hotta
何色でもない量子情報が作っている、この世界 -It From Qbit-｜Masahiro Hotta
量子情報理論の基本：量子誤り訂正（理論の一般化） - Qiita
量子臨界点における境界自由度の単調性を量子情報から導出―量子エンタングルメントの三角不等式を用いた量子物質の幾何学的理解―
対称性の下での量子擬似ランダム性の振る舞いを解明 ―より効率的な量子情報処理手法の開発に向けて―
堀田さんの量子力学：堀田昌寛・著『入門 現代の量子力学 量子情報・量子測定を中心として』