量子ウォークの概念図 素因数分解の量子回路 測定型量子計算機のクラスター状態 ■研究のキャッチコピー(30字程度)■研究概要(レイアウト自由・写真や画像も枠内に貼り付けてお送りください)[量量子子力力学学ととはは??]高校の物理で学ぶように、皆さんの身の回りで起きる現象はニュートン力学や電磁気学によって説明することができます。しかし、原子や分子といったミクロなスケールで起きる現象は、これらの古典物理学では説明がつきません。ミクロな世界を記述する物理法則の体系は量子力学と呼ばれ、20世紀の初頭にアインシュタイン、ボーア、ハイゼンベルグ、シュレディンガーといった天才達によって創設されました。しかし、量子力学による物質の描像はとても奇妙なものです。量子力学によると、物体は異なる二つの状態を同時に取ることができます。例えば、猫が生きていると同時に死んでいる状態(!?)にいるということが可能です。また、量子力学では物体の位置と運動量を同時に正確には決めることができません。そのため、止まっている物体はどこにいるか全くわからなくなってしまいます。量量子子力力学学ににここれれままででののととこころろ間間違違いいはは見見つつかかっってていいまませせんんがが、、そそのの基基礎礎ににはは多多くくのの謎謎がが残残さされれてていいまますす。。そのため、成立から100年近く経った現在でも量子力学は活発に研究されています。ささららにに最最近近でではは、、量量子子力力学学のの原原理理でで作作動動すするるココンンピピュューータタをを作作ろろううととすするる試試みみがが世世界界中中でで活活発発ににななさされれてていいまますす。。また、量子力学の原理を暗号や仮想通貨に利用するなど、量量子子力力学学のの基基礎礎研研究究やや応応用用はは更更ななるる広広ががりりをを見見せせてていいまますす。[研研究究テテーーママ::人人工工量量子子系系ににおおけけるる量量子子力力学学のの基基礎礎とと応応用用] 近年の実験技術の発展に伴い、量量子子力力学学のの新新ししいい研研究究のの可可能能性性がが大大ききくく広広ががっってていいまますす。特に、冷却原子気体、イオントラップ、超伝導量子ビットといった「人工量子系」と呼ばれる様々な系で、量子力学の効果を制御しながら系統的に実験を行うことが可能になってきました。この高い制御性を生かすことで、人工量子系では量子力学の謎に迫る様々な基礎研究が可能です。また、人工量子系は量子コンピュータなどの量子力学の応用研究の舞台となっていて、応用に関する研究も今後ますます発展すると期待できます。本研究室では、量子コンピュータ、量子ウォーク、ボース-アインシュタイン凝縮、超流動など、人工量子系を舞台として量子力学の基礎から応用に至るまで幅広いトピックについて理論研究を行っています。量量子子力力学学のの最最先先端端のの研研究究にに興興味味をを持持っったた方方はは、、ぜぜひひ気気軽軽にに研研究究室室にに話話をを聞聞ききにに来来てて下下ささいい!! 量量子子凝凝縮縮系系理理論論研研究究室室 土土屋屋 俊俊二二 准准教教授授 X号館X階XXXX号室14記入不要物理学科土屋 俊二准教授 量子凝縮系理論研究室メイン物性関連低温/量子力学量子力学の謎を解明し、量子力学を利用した夢の計算機を実現する!
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