マヨラナ束縛状態を利用したトポロジカル量子演算の基礎研究

使用马约拉纳束缚态的拓扑量子运算的基础研究

基本信息

批准号：
15J10568
负责人：
Sozinho Amorim Cassio (2017)
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、マヨラナ束縛状態を用いたトポロジカル量子演算を中心として、量子論の基礎的な問題へ拡張した。物性物理学分野で研究されているマヨラナ粒子は、トポロジカル超伝導体のエッジ状態として現れる、基底状態でもエンタングルメントが見られる。トポロジカル量子演算がトポロジカル系で実現するものとして、そのような系にあるエンタングルメントをより深く理解するために、まずエンタングルメント自身の理解を深める必要がある。本研究はエンタグルメントの理解を深めることを目的にして、エンタングルメントの由来を説明する原理を提案している。本研究は、Clauser-Horne-Shimony-Holt (CHSH)の不等式を注目して量子相関を着目する。CHSH不等式は、隠れ変数を想定する古典論と想定しない量子論の二通りに量子創刊の上限を与える。しかしながら、その上限が数学的に導くことが出来ても、物理的な理解は未だに明らかだとは言えない。光速より速い伝搬を禁じるする光速一定の原理のみを仮定すると、数学的に（幾何学的に）知られている上限を超えることが可能になる。つまり、相対論的な因果律だけでは量子相関の上限を理解することが出来ない。この問題を解決するために、本研究では「情報不可弁別性」と言った原理を提案している。情報不可弁別性では、情報単位である量子ビットが区別できないときに相関が生まれると仮定し、その状態を情報不可弁別という。この考え方を使うと、知られている量子相関の上限が導かれる。さらに、量子論を一般化する一般確率論にも同じ原理を適応することもできる。その場合にも、情報不可弁別性の下で得られる相関が量子論の相関と同じになる。つまり、量子論よりも一般的な理論があっても、得られる情報単位の最大相関が量子論で得られるものと等しくなる。

这项研究的重点是使用Majorana Bound State的拓扑量子操作，并已扩展到量子理论中的基本问题。正在物理性质领域中研究的主要颗粒也表现为基态纠缠，它作为拓扑超导体的边缘状态。由于拓扑量子操作是在拓扑系统中实现的，为了更好地了解这种系统中的纠缠，有必要首先加深我们对纠缠本身的理解。这项研究旨在加深您对纠缠的理解，并提出一个解释纠缠起源的原则。这项研究重点是通过关注clauser-horne-shimony-holt（CHSH）的不平等。 CHSH的不平等给了量子出版的上限两种方式：假定没有隐藏的变量和量子理论的经典理论。但是，即使可以从数学上得出上限，也不能说明确的物理理解。假设只有恒定速度的原理禁止传播比光速更快，则可以在数学上（几何）已知的上限超过数学上的光速。换句话说，仅相对论因果规则不能理解以了解量子相关的上限。为了解决这个问题，本研究提出了“信息不可区分的歧视”的原则。当无法区分信息单位的Qubits（即信息单元）时，信息与触发性可区分性会导致相关性，并且该状态称为信息 - 可吸引人。使用这个想法，得出了已知量子相关的上限。此外，可以将相同的原理应用于一般概率理论，该理论概括了量子理论。在这种情况下，即使在信息 - 可区分性下，获得的相关性也与量子理论相同。换句话说，即使存在比量子理论更一般的理论，获得的信息单位的最大相关性也等于量子理论获得的。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Indistinguishability as non-Locality

与非本地性的不可区分性

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cassio Sozinho Amorim;中庭望ら;S. Ito;Cassio Sozinho Amorim
通讯作者：
Cassio Sozinho Amorim

ナノワイヤにおけるトポロジカルHadamardゲートとNOTゲート

纳米线中的拓扑哈达玛和非门

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cassio S. Amorim
通讯作者：
Cassio S. Amorim

Majorana braiding dynamics in nanowires

DOI：
10.1103/physrevb.91.174305
发表时间：
2015-05-26
期刊：
PHYSICAL REVIEW B
影响因子：
3.7
作者：
Amorim, Cassio Sozinho;Ebihara, Kazuto;Sato, Masatoshi
通讯作者：
Sato, Masatoshi

Majorana fermions braiding dynamics in 1D systems

一维系统中的马约拉纳费米子编织动力学

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
Pengwei Wang;Toru Hayashi;Qing'an Meng;Qianbin Wang;Huan Liu;Kazuhito Hashimoto;Lei Jiang;Cassio S. Amorim
通讯作者：
Cassio S. Amorim

Friendly writer, friendly reader: A reflrection about academic style

友善的作者，友善的读者：学术风格的反思