株式会社サイエンス社 株式会社新世社 株式会社数理工学社
ホーム 会社案内 社員募集 ご意見・ご感想 リンク 当サイトの利用  



SGCライブラリ 103

臨時別冊・数理科学2014年1月
「量子情報と時空の物理」
〜 量子情報物理学入門 〜

堀田昌寛(東北大学助教) 著

定価:2,654円(本体2,457円+税)
発行:サイエンス社
発行日:2014-01-25
JAN 4910054700145 / B5判/200頁


<内容詳細>
本書は,基礎物理学の諸分野において,近年そのニーズに高まりを見せている量子情報物理学の入門的実用書である.多くの具体例をはさみながら,前半では量子情報理論の入門的解説を行い,後半ではブラックホールや量子多体系への応用を,量子情報の時空的観点から論じている.また,量子エネルギーテレポーテーションに関する新しい知見も紹介している.

<目次>
第1章 量子情報と量子状態
  1.1 量子ビットと量子情報
  1.2 量子状態が導く頻度主義的確率と単発測定における客観情報
  1.3 量子状態トモグラフィ
  1.4 混合状態の純粋化
  1.5 量子情報のアイデンティティ

第2章 量子測定
  2.1 ポインター基底測定
  2.2 量子測定における現代的コペンハーゲン解釈のいくつかの本質的側面
  2.3 一般化された量子測定

第3章 量子操作
  3.1 一般的量子操作としてのTPCP写像
  3.2 LOCC:局所的操作と古典通信
  3.3 連鎖する測定過程としてのLOCC
  3.4 LOCCのユニタリー化
  3.5 TPCP写像と量子状態の間の双対性

第4章 量子エンタングルメント
  4.1 量子エンタングルメントの操作論的定義
  4.2 量子エンタングルメント解析における局所性の定義の重要性
  4.3 エンタングルメントエントロピー
  4.4 2体系の状態変化と量子エンタングルメント
  4.5 確率的LOCCによる状態変化と多体系の量子エンタングルメント
  4.6 混合状態に対するエンタングルメント測度の一般論
  4.7 ネガティビティと対数ネガティビティ
  4.8 ガウス量子状態に対するネガティビティ
  4.9 量子テレポーテーション

第5章 連続測定と量子ゼノン効果
  5.1 直接測定によるゼノン効果
  5.2 間接測定での量子ゼノン効果の実現不可能性
  5.3 一方向性量子ダイナミクスと崩壊時刻の確率分布
  5.4 一方向性条件を厳密に満たすモデル

第6章 ウンルー効果と量子情報
  6.1 一様加速度運動をする測定者と等価原理
  6.2 慣性系での量子場
  6.3 一様加速度系での量子場
  6.4 ウンルー効果とエンタングルメントエントロピー
  6.5 真空状態のネガティビティ
  6.6 ウンルー効果とブラックホール

第7章 ホーキング輻射と量子情報
  7.1 ブラックホール形成と動的鏡モデル
  7.2 2次元動的鏡モデル
  7.3 ホーキング輻射の量子縺れ
  7.4 量子縺れのモノガミーとホーキング輻射
  7.5 ブラックホールの情報喪失問題

第8章 量子エンタングルメントと負エネルギー
  8.1 基底状態の量子エンタングルメントが生み出す負エネルギー密度
  8.2 量子場の負エネルギー密度
  8.3 ブラックホール時空での負エネルギー密度流

第9章 量子エネルギーテレポーテーション
  9.1 基底状態の量子エンタングルメント破壊と局所冷却問題
  9.2 ミニマルQETモデル
  9.3 一般スピン鎖系におけるQET
  9.4 QETにおけるエネルギーと情報量の関係性
  9.5 量子場を用いたQET
  9.6 ブラックホールとQET

付録A 連続系の状態トモグラフィ

付録B シュミット分解

付録C フォンノイマンエントロピーの凹性の証明

付録D トレースノルムが行列凸関数である証明

付録E ガウス状態のネガティビティの公式の導出

参考文献

索引