Home大学院先进理工系科学研究科
量子物质科学プログラム
TEL: 082-424-7652
E-mail: hofmann＊hiroshima-u.ac.jp (注：＊は半角@に置き換えてください)
本研究成果のポイント
- 量子测定から得られた测定结果に対応する物理量の正确な値を得る方法を発见し、その値が弱値と一致することを理论的に明らかにしました。
- 一般的には、通常の量子测定では物理量の値は得られないと考えられています。本研究では、用意した単一の量子ビットを被测定対象の量子システムと弱く结合させ、フィードバックを上手く活用することで、测定结果に対応する物理量の正确な値が得られることが分かりました。
- 今回の结果は、量子测定を定量的な测定への质的な大転换をもたらすとともに、现在でも未解决な物理量の実在の问题の解决につながると期待されます。
概要
広島大学大学院先进理工系科学研究科 ホフマン ホルガ(Holger F. Hofmann)教授は、量子測定から得られた測定結果に対応する物理量の正確な値を得る方法を発見し、その値が弱値と一致することを理論的解析から明らかにしました。
量子力学では测定行為そのものが初期の状态を乱してしまうため、最初の状态の物理量は何の値だったのか、あるいはそこに存在していたのかも确认するのは容易ではありません。ポイントは、そのような测定から物理量の正确な値を得る可能性の追求にありました。本研究では、単一の量子ビットを量子システムと弱く结合させ、测定结果に応じて変化した量子ビットにフィードバックを施した测定系を理论的に解析しました。その结果、量子ビットを元に戻す変化量をフィードバックによる当てはめを利用して评価できれば、その测定结果に対応する物理量の正确な値を得られることが分かりました。またその値が最初の状态と测定结果の両方で决まる弱値と一致することも分かりました。これは别の物理量を测定すれば、得られた测定结果に対応する别の正确な値が存在することを示しています。(図)
今回の结果は、物理量の値は测定结果がなければ実在としての意味を持たないことを意味します。これは実在に関する根本的な问题、「谁も见ていなければ、実在としての意味を持つのだろうか」という问いに対して一石を投じる结果であるとともに、本研究の成果を実际の量子测定に応用することによって、物理量の文脉依存性や実在性の问题の解决につながると期待されます。
本研究成果は、「Physical Review Research」オンライン版に掲載されました。
図: フィードバックによる変化量への当てはめによって、物理量の値が定まる。足の測定後、当てはめることで靴の実在をもたらすのと本質的には同じである。
论文情报
- 掲載誌：Physical Review Research
- 論文タイトル: Direct evaluation of measurement uncertainties by feedback compensation of decoherence
- 著者名: ホフマン ホルガ(Holger F. Hofmann)
- DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.L012011
【お问い合わせ先】
