研究者詳細

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キムラ　ゲン
木村　元
Gen Kimura
所属
大学院情報科学研究科　情報基礎科学専攻　情報基礎数理学講座（情報基礎数理学Ｉ分野）
職名
教授
学位

  • 理学博士

研究キーワード 10

  • 量子開放系理論

  • 一般確率論

  • 量子情報

  • 量子力学基礎論

  • 量子暗号

  • 量子コンピューティング

  • 量子情報処理

  • open quantum theory

  • foudations of quantum theory

  • quantum information theory

研究分野 4

  • 自然科学一般 / 数理物理、物性基礎 / 量子力学基礎論，量子開放系理論

  • 情報通信 / 情報学基礎論 / 量子情報理論

  • 自然科学一般 / 応用数学、統計数学 / 量子確率論，一般確率論

  • 自然科学一般 / 数学基礎 / 量子確率論，一般確率論

論文 50

  1. Universal bound on the eigenvalues of 2-positive trace-preserving maps

    Frederik vom Ende, Dariusz Chruściński, Gen Kimura, Paolo Muratore-Ginanneschi

    Linear Algebra and its Applications　2026年2月

    DOI： 10.1016/j.laa.2025.10.022 　

    ISSN：0024-3795

  2. A universal constraint for relaxation rates for quantum Markov generators: complete positivity and beyond*

    Dariusz Chruściński, Frederik vom Ende, Gen Kimura, Paolo Muratore-Ginanneschi

    Reports on Progress in Physics　2025年9月1日

    DOI： 10.1088/1361-6633/ae075f 　

    ISSN：0034-4885 1361-6633

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    <jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p>Relaxation rates are key characteristics of quantum processes, as they determine how quickly a quantum system thermalizes, equilibrates, decoheres, and dissipates. While they play a crucial role in theoretical analyses, relaxation rates are also often directly accessible through experimental measurements. Recently, it was shown that for quantum processes governed by Markovian semigroups, the relaxation rates satisfy a universal constraint: the maximal rate is upper-bounded by the sum of all rates divided by the dimension of the Hilbert space. This bound, initially conjectured a few years ago, was only recently proven using classical Lyapunov theory. In this work, we present a new, purely algebraic proof of this constraint. Remarkably, our approach is not only more direct but also allows for a natural generalization beyond completely positive semigroups. We show that complete positivity can be relaxed to two-positivity without affecting the validity of the constraint. This reveals that the bound is more subtle than previously understood: two-positivity is necessary, but even when further relaxed to Schwarz maps, a slightly weaker—yet still non-trivial—universal constraint still holds. Finally, we explore the connection between these bounds and the number of steady states in quantum processes, uncovering a deeper structure underlying their behavior.</jats:p>

  3. Trade-off relations between measurement dependence and hidden information for factorizable hidden variable models 査読有り

    Ryo Takakura, Kei Morisue, Issei Watanabe, Gen Kimura

    9　1662-1662　2025年3月14日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.22331/q-2025-03-14-1662 　

    eISSN：2521-327X

  4. Universal bound on the relaxation rates for quantum Markovian dynamics 査読有り

    Paolo Muratore-Ginanneschi, Gen Kimura, Dariusz Chruściński

    58　(4)　045306-045306　2025年1月24日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1088/1751-8121/adaa3f 　

    ISSN：1751-8113

    eISSN：1751-8121

  5. Uncertainty relations based on a state-dependent norm of a commutator 査読有り

    Aina Mayumi, Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Dariusz Chruściński

    110　(6)　2024年12月16日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1103/physreva.110.062215 　

    ISSN：2469-9926

    eISSN：2469-9934

  6. Böttcher-Wenzel inequality for weighted Frobenius norms and its application to quantum physics 査読有り

    Aina Mayumi, Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Dariusz Chruściński

    Linear Algebra and its Applications　700　35-49　2024年11月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.laa.2024.07.013 　

    ISSN：0024-3795

  7. Universal constraint for relaxation rates of semigroups of qubit Schwarz maps 査読有り

    Dariusz Chruściński, Gen Kimura, Farrukh Mukhamedov

    Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical　57　(18)　185302-185302　2024年4月22日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/1751-8121/ad3c82 　

    ISSN：1751-8113

    eISSN：1751-8121

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    Abstract Unital qubit Schwarz maps interpolate between positive and completely positive maps. It is shown that the relaxation rates of the qubit semigroups of unital maps enjoying the Schwarz property satisfy a universal constraint, which provides a modification of the corresponding constraint known for completely positive semigroups. As an illustration, we consider two paradigmatic qubit semigroups: Pauli dynamical maps and phase-covariant dynamics. This result has two interesting implications: it provides a universal constraint for the spectra of qubit Schwarz maps and gives rise to a necessary condition for a Schwarz qubit map to be Markovian.

  8. Relaxed Bell inequality as a trade-off relation between measurement dependence and hiddenness 査読有り

    Gen Kimura, Yugo Susuki, Kei Morisue

    Physical Review A　108　(2)　2023年8月18日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.108.022214 　

    ISSN：2469-9926 2469-9934

  9. One-parameter generalization of the Böttcher-Wenzel inequality and its application to open quantum dynamics 査読有り

    Dariusz Chruściński, Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Tanmay Singal

    Linear Algebra and its Applications　656　158-166　2023年1月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.laa.2022.09.022 　

    ISSN：0024-3795

  10. Construction of general symmetric-informationally-complete–positive-operator-valued measures by using a complete orthogonal basis 査読有り

    Masakazu Yoshida, Gen Kimura

    Physical Review A　106　(2)　2022年8月10日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.106.022408 　

    ISSN：2469-9926 2469-9934

    eISSN：2469-9934

  11. Bounding the Frobenius norm of a q-deformed commutator 査読有り

    Dariusz Chruściński, Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Tanmay Singal

    Linear Algebra and its Applications　646　95-106　2022年8月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.laa.2022.03.021 　

    ISSN：0024-3795

  12. Constraints for the spectra of generators of quantum dynamical semigroups 査読有り

    Dariusz Chruściński, Ryohei Fujii, Gen Kimura, Hiromichi Ohno

    Linear Algebra and its Applications　630　293-305　2021年12月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.laa.2021.08.012 　

    ISSN：0024-3795

  13. Universal Constraint for Relaxation Rates for Quantum Dynamical Semigroup 査読有り

    Dariusz Chru{\'{s } }ci{\'{n } }ski, Gen Kimura, Andrzej Kossakowski, Yasuhito Shishido

    Physical Review Letters　127　(5)　2021年7月30日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physrevlett.127.050401 　

  14. Entanglement extracted from vacuum into accelerated Unruh-DeWitt detectors and energy conservation 査読有り

    Jun-ichirou Koga, Kengo Maeda, Gen Kimura

    Physical Review D　100　(6)　2019年9月23日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physrevd.100.065013 　

  15. Quantum teleportation in vacuum using only Unruh-DeWitt detectors 査読有り

    Jun-ichirou Koga, Gen Kimura, Kengo Maeda

    Physical Review A　97　(6)　2018年6月26日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.97.062338 　

  16. Information storing yields a point-asymmetry of state space in general probabilistic theories

    arXiv:1802.01162 [quant-ph]　2018年2月4日

  17. Universal Constraints on Relaxation Times for d-Level GKLS Master Equations 査読有り

    Gen Kimura, Shigeru Ajisaka, Kyouhei Watanabe

    Open Systems & Information Dynamics　24　(04)　1740009-1740009　2017年12月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s1230161217400091 　

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    <jats:p> In 1976, Gorini, Kossakowski, Sudarshan and Lindblad independently discovered a general form of master equations for an open quantum Markovian dynamics. In honor of all the authors, the equation is nowadays called the GKLS master equation. In this paper, we show universal constraints on the relaxation times valid for any d-level GKLS master equations, which is a generalization of the well-known constraints for 2-level systems. Specifically, we show that any relaxation rate, the inverse-relaxation time, is not greater than half of the sum of all relaxation rates. Since the relaxation times are measurable in experiments, our constraints provide a direct experimental test for the validity of the GKLS master equations, and hence for the conditions of the complete positivity and Markovianity. </jats:p>

  18. Entropies in general probabilistic theories and their application to the Holevo bound 査読有り

    Gen Kimura, Junji Ishiguro, Makoto Fukui

    Physical Review A　94　(4)　2016年10月17日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.94.042113 　

  19. Solution to the mean king's problem using quantum error-correcting codes 査読有り

    Masakazu Yoshida, Gen Kimura, Takayuki Miyadera, Hideki Imai, Jun Cheng

    PHYSICAL REVIEW A　91　(5)　052326　2015年5月

    DOI： 10.1103/PhysRevA.91.052326 　

    ISSN：2469-9926

    eISSN：2469-9934

  20. On affine maps on non-compact convex sets and some characterizations of finite-dimensional solid ellipsoids 査読有り

    G. Kimura, K. Nuida

    Journal of Geometry and Physics　86　1-18　2014年12月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.geomphys.2014.06.004 　

  21. Determining eigenvalues of a density matrix with minimal information in a single experimental setting 査読有り

    Tohru Tanaka, Yukihiro Ota, Mitsunori Kanazawa, Gen Kimura, Hiromichi Nakazato, Franco Nori

    Physical Review A　89　(1)　2014年1月21日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.89.012117 　

  22. Possibility of a minimal purity-measurement scheme critically depends on the parity of dimension of the quantum system 査読有り

    T. Tanaka, G. Kimura, H. Nakazato

    Physical Review A　87　(1)　2013年1月3日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.87.012303 　

  23. 量子力学の原理探究 招待有り 査読有り

    40　(2)　79-84　2013年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.4288/kisoron.40.2_79 　

    ISSN：0022-7668

    eISSN：1884-1236

  24. Walter Lewin先生の公開授業 : ネット配信される大学の授業(<シリーズ>物理教育は今) 査読有り

    峰 真如, 木村 元

    日本物理学会誌　68　(7)　483-484　2013年

    DOI： 10.11316/butsuri.68.7_483 　

  25. Sufficient and Necessary Condition for Zero Quantum Entropy Rates under any Coupling to the Environment 査読有り

    C{\'{e } }sar A. Rodr{\'{\i } }guez-Rosario, Gen Kimura, Hideki Imai, Al{\'{a } }n Aspuru-Guzik

    Physical Review Letters　106　(5)　2011年2月2日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physrevlett.106.050403 　

    ISSN：0031-9007

    eISSN：1079-7114

  26. On the general property of correlation 査読有り

    物性研究　97　(3)　421-428　2011年

  27. Physical Equivalence of Pure States and Derivation of Qubit in General Probabilistic Theories

    Gen Kimura

    2010年12月24日

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    In this paper, we investigate a characterization of Quantum Mechanics by two physical principles based on general probabilistic theories. We first give the operationally motivated definition of the physical equivalence of states and consider the principle of the physical equivalence of pure states, which turns out to be equivalent to the symmetric structure of the state space. We further consider another principle of the decomposability with distinguishable pure states. We give classification theorems of the state spaces for each principle, and derive the Bloch ball in 2 and 3 dimensional systems by these principles.

  28. Distinguishability measures and entropies for general probabilistic theories 査読有り

    Gen Kimura, Koji Nuida, Hideki Imai

    Reports on Mathematical Physics　66　(2)　175-206　2010年10月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/s0034-4877(10)00025-x 　

  29. Optimal observables for minimum-error state discrimination in general probabilistic theories 査読有り

    Koji Nuida, Gen Kimura, Takayuki Miyadera

    Journal of Mathematical Physics　51　(9)　093505-093505　2010年9月

    出版者・発行元： {AIP} Publishing

    DOI： 10.1063/1.3479008 　

  30. Relation Between the Dynamics of the Reduced Purity and Correlations 査読有り

    Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Mil{\'{a } }n Mosonyi

    Open Systems & Information Dynamics　17　(03)　233-243　2010年9月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1142/s123016121000014x 　

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    <jats:p> General property of the relation between the dynamics of reduced purity and correlations in quantum mechanical systems is investigated. We show that a non-zero time-derivative of the reduced purity of a system implies the existence of non-zero correlations with its environment for any unbounded Hamiltonian with finite variance. This shows the impact of local dynamical information on the correlations, as well as the role of correlations in the mechanism of purity change. </jats:p>

  31. Optimal state discrimination in general probabilistic theories 査読有り

    Gen Kimura, Takayuki Miyadera, Hideki Imai

    Physical Review A　79　(6)　2009年6月9日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.79.062306 　

  32. Quantum limits of measurements induced by multiplicative conservation laws: Extension of the Wigner-Araki-Yanase theorem 査読有り

    Kimura Gen, Meister Bernhard K., Ozawa Masanao

    PHYSICAL REVIEW A　78　(3)　32106-32106　2008年9月8日

    出版者・発行元： American Physical Society

    DOI： 10.1103/physreva.78.032106 　

    ISSN：1050-2947

  33. How to detect a possible correlation from the information of a subsystem in quantum-mechanical systems 査読有り

    Gen Kimura, Hiromichi Ohno, Hiroyuki Hayashi

    Physical Review A　76　(4)　2007年10月22日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.76.042123 　

  34. Comments on “Best Conventional Solutions to the King’s Problem” 国際誌 査読有り

    Gen Kimura, Hajime Tanaka, Masanao Ozawa

    Zeitschrift für Naturforschung A　62　(3-4)　152-156　2007年4月1日

    出版者・発行元： Walter de Gruyter {GmbH}

    DOI： 10.1515/zna-2007-3-406 　

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    <jats:p>Conventional solutions of the (Mean) King’s problem without using entanglement have been investigated by P. K. Aravind, Z. Naturforsch. 58a, 682 (2003). We report that the upper bound for the success probability claimed is not valid in general but we give a condition for the claim to be justified.</jats:p>

  35. On the assumption of initial factorization in the master equation for weakly coupled systems II: Solvable models 査読有り

    K. Yuasa, S. Tasaki, P. Facchi, G. Kimura, H. Nakazato, I. Ohba, S. Pascazio

    Annals of Physics　322　(3)　657-676　2007年3月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.aop.2006.06.003 　

  36. On the assumption of initial factorization in the master equation for weakly coupled systems I: General framework 査読有り

    S. Tasaki, K. Yuasa, P. Facchi, G. Kimura, H. Nakazato, I. Ohba, S. Pascazio

    Annals of Physics　322　(3)　631-656　2007年3月

    出版者・発行元： Elsevier {BV}

    DOI： 10.1016/j.aop.2006.06.004 　

  37. Solution to the mean king's problem with mutually unbiased bases for arbitrary levels 国際誌 査読有り

    Gen Kimura, Hajime Tanaka, Masanao Ozawa

    Physical Review A　73　(5)　050301(R)　2006年5月5日

    出版者・発行元： American Physical Society

    DOI： 10.1103/PhysRevA.73.050301 　

    ISSN：1050-2947

  38. _

    Yuasa K., Tasaki S., Facchi P., Kimura G., Nakazato H., Ohba I., Pascazio S.

    素粒子論研究　113　(1)　A15　2006年

    出版者・発行元： 素粒子論グループ 素粒子論研究 編集部

    DOI： 10.24532/soken.113.1_A15 　

  39. The Bloch-vector space for N-level systems-the spherical-coordinate point of view 査読有り

    KIMURA G.

    Open Sys. Information Dyn.　12　(03)　207-229　2005年9月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1007/s11080-005-0919-y 　

  40. A Note on Positive Maps and Classification of States 査読有り

    Gen Kimura, Andrzej Kossakowski

    Open Systems &amp; Information Dynamics　12　(01)　1-11　2005年3月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1007/s11080-005-0482-6 　

    ISSN：1230-1612

    eISSN：1793-7191

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    The relation between positive maps on Mn and subsets of self-adjoint elements from Mn ⊗ Mn is investigated. It has been shown that there exists the isomorphism between the set of all positive normalized maps on Mn and the subset of separable states on Mn ⊗ Mn.

  41. A Class of Linear Positive Maps in Matrix Algebras II 査読有り

    Gen Kimura, Andrzej Kossakowski

    Open Systems &amp; Information Dynamics　11　(04)　343-358　2004年12月

    出版者・発行元： World Scientific Pub Co Pte Lt

    DOI： 10.1007/s11080-004-6625-3 　

    ISSN：1230-1612

    eISSN：1793-7191

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    We provide a class of linear trace preserving positive maps on matrix algebras which is a generalization of that in [7]. A systematic construction by means of spectra of generators of SU (n) is discussed.

  42. The Bloch vector for N-level systems 査読有り

    KIMURA Gen

    Physics Letters A　314　(5-6)　339-349　2003年8月

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1016/s0375-9601(03)00941-1 　

  43. Kraus representation in the presence of initial correlations 査読有り

    Hiroyuki Hayashi, Gen Kimura, Yukihiro Ota

    Physical Review A　67　(6)　2003年6月26日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.67.062109 　

  44. Restriction on relaxation times derived from the Lindblad-type master equations for two-level systems 査読有り

    Gen Kimura

    Physical Review A　66　(6)　2002年12月31日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.66.062113 　

  45. Bifurcation phenomenon in spin relaxation (vol 89, art no 140403, 2002)

    G Kimura, K Yuasa, K Imafuku

    PHYSICAL REVIEW LETTERS　89　(16)　2002年10月

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.89.169906 　

    ISSN：0031-9007

  46. Bifurcation Phenomenon in Spin Relaxation 査読有り

    Gen Kimura, Kazuya Yuasa, Kentaro Imafuku

    Physical Review Letters　89　(14)　2002年9月16日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physrevlett.89.140403 　

  47. 2次元量子Markov過程と緩和定数(量子情報とその周辺分野の解析的研究)

    木村, 元, 湯浅, 一哉, 今福, 健太郎

    数理解析研究所講究録　1266　21-30　2002年5月

    出版者・発行元： 京都大学数理解析研究所

    ISSN：1880-2818

  48. Master equation of the Lindblad form based on a microscopic Hamiltonian through stochastic limit approximation--For rapidly decaying systems〔和文〕

    湯浅, 一哉, 木村, 元, 今福, 健太郎

    数理解析研究所講究録　1266　133-141　2002年5月

    出版者・発行元： 京都大学数理解析研究所

    ISSN：1880-2818

  49. 9. ミクロから導出されたマスター方程式に基づく速いスピン緩和の解析(第9回『非平衡系の統計物理』シンポジウム,研究会報告)

    木村, 元, 湯浅, 一哉, 今福, 健太郎

    物性研究　77　(5)　937-940　2002年2月20日

    出版者・発行元： 物性研究刊行会

    ISSN：0525-2997

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    この論文は国立情報学研究所の電子図書館事業により電子化されました。

  50. Stochastic limit approximation for rapidly decaying systems 査読有り

    Gen Kimura, Kazuya Yuasa, Kentaro Imafuku

    Physical Review A　63　(2)　2001年1月10日

    出版者・発行元： American Physical Society ({APS})

    DOI： 10.1103/physreva.63.022103 　

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MISC 8

  1. ベルの不等式が問いかける 実在・局所性・自由意志, 語り：木村 元 聞き手：古田 彩

    木村 元

    日経サイエンス　2023年12月

  2. （巻頭言）若き（？）物理学者の悩み

    木村 元

    数理科学　2023年5月

  3. QBism:量子×ベイズ――量子情報時代の新解釈

    H. C, フォン・バイヤー, 木村 元, 松浦 俊輔

    2018年3月

  4. 量子力学に現れる非局所性の意味

    木村 元

    数理科学　2014年12月

  5. 情報から生まれる量子力学

    木村 元

    日経サイエンス　2013年7月

  6. Mutually Unbiased Basisと有限幾何について

    吉田雅一, 木村元, 宮寺隆之, CHENG Jun

    情報理論とその応用シンポジウム予稿集(CD-ROM)　36th　2013年

  7. 量子力学の原理を求めて

    木村元

    数理科学　2009年12月

  8. 26pRF-2 『乗法的保存量が課す量子測定の制限 : Wigner-Araki-Yanase定理の拡張』(量子エレクトロニクス(量子情報),領域1,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)

    木村 元, Meister B.K., 小澤 正直

    日本物理学会講演概要集　63　(0)　206-206　2008年

    出版者・発行元： 一般社団法人 日本物理学会

    DOI： 10.11316/jpsgaiyo.63.1.2.0_206_4 　

    ISSN： 1342-8349

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書籍等出版物 6

  1. 量子情報科学入門 第2版

    石坂 智, 小川 朋宏, 河内 亮周, 木村 元, 林 正人

    共立出版　2024年6月5日

    ISBN: 4320125797

  2. 量子の不可解な偶然 : 非局所性の本質と量子情報科学への応用

    Gisin, N. (Nicolas), 木村, 元 (量子力学), 筒井, 泉

    共立出版　2022年9月

    ISBN: 9784320036222

  3. Introduction to quantum information science

    Masahito Hayashi, Satoshi Ishizaka, Akinori Kawachi, Gen Kimura, Tomohiro Ogawa

    Springer　2015年

    ISBN: 9783662435014

  4. 量子情報科学入門

    石坂 智, 小川 朋宏, 河内 亮周, 木村 元, 林 正人

    共立出版　2012年6月8日

    ISBN: 4320122992

  5. 量子系におけるデコヒーレンス抑制 2008

    2010年

    ISBN: 9789814295833

  6. マーミン 量子コンピュータ科学の基礎

    N.D.マーミン著, 木村元訳

    丸善　2009年7月

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共同研究・競争的資金等の研究課題 3

  1. 量子論及び量子情報理論における普遍則

    木村 元

    2024年4月 ～ 2029年3月

  2. 一般確率論に基づく情報理論の構築と量子力学の原理的特徴付けへの応用

    木村 元

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Shibaura Institute of Technology

    2017年4月1日 ～ 2022年3月31日

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    本研究は，量子論や一般確率論を用いて量子論基礎や量子情報理論への応用を行うものである．本研究により，操作主義的に一般的な確率モデルにおける状態空間の幾何学的構造と情報符号化の普遍的な関係が明らかにされ，なぜ量子ビット系のみ点対称を持つのかといった素朴な疑問に対する情報理論的な理解を与えた．その他，情報対称性原理の整備や各種情報量の一般確率論に基づく特徴づけなどを行った．また，量子開放系の一般的特徴と考えられている完全正値性の物理普遍則を見出した．さらに，量子論の不完全性具合を特徴づける隠れ度を用いたベル不等式の拡張，真空エンタングルメントによるテレポーテーションの研究などを行った．

  3. 一般確率論における相関の基礎研究と量子情報理論への応用

    木村 元

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    2010年4月1日 ～ 2014年3月31日

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    本研究は，操作主義的にもっとも一般的である一般確率論を利用した量子力学及び量子情報科学の研究である．特に，情報の本質をとらえることで，量子力学の物理原理的導出を目指したものである．結果，量子情報理論と整合する形で一般確率論を厳密に整備し，量子ビット系の物理原理的導出が可能となった他，情報理論的に安全な鍵配送への応用につながる相関の様々な一般的性質を見出すことができた．