九州大学 大学院システム情報科学研究院の山口 幸司 特任助教（現：同客員助教兼University of Waterloo Research Assistant Professor）、田島 裕康 准教授、理化学研究所 量子コンピュータ研究センター 量子複雑性解析理研白眉研究チームの三橋 洋亮 基礎科学特別研究員、NTT株式会社コンピュータ＆データサイエンス研究所の設楽 智洋 研究主任の研究グループは、対称性が破れた量子状態を別の状態へ変換する問題を理論的に解析しました。その結果、量子幾何テンソルが変換効率の理論限界を定めることを証明し、その限界を達成する最適な変換手順を構成しました。
本成果は、超高精度な量子時計や量子ジャイロスコープなどの量子センサー技術の理論基盤を与えます。また、量子熱機関を含む様々な物理過程において、状態を変えるために必要な量子資源の量を見積もる方法を提供します。幅広いクラスの対称性の破れを共通の尺度で計算できるようになったため、今後の量子技術の開発や、物理系の性質の新たな解析手法として広く利用されることが期待されます。
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原論文情報
- DOI : 10.1103/qqf6-x85b
報道担当
理化学研究所 広報部 報道担当
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