2020/07/13
理化学研究所
庆应义塾大学
理化学研究所（理研）革新知能統合研究センター汎用基盤技術研究グループ数理科学チームの桑原知剛研究員と庆应义塾大学理工学部物理学科の齊藤圭司教授の共同研究チームは、量子力学的な多数の粒子系（量子多体系）の情報伝達における新たな物理法則を発見しました。
本研究成果は、量子力学的に力が働き合う多数の粒子が示すダイナミクスに新たな知见を与えるだけでなく、量子コンピュータなど情报処理技术における基本的制约の理解にも贡献すると期待できます。
量子多体系において长距离で働く力は、どんなに远く离れた粒子间でも瞬时に影响が伝わるため、たとえ素早く减衰したとしても、情报の伝达速度が无限大になる可能性があります。どのような条件で情报伝达速度が有限になるかは「线形光円锥问题」と呼ばれ、物理学における重要な未解决问题でした。
今回、共同研究チームは、量子多体系において长距离力が粒子间に存在するとき、情报伝达速度が有限になる一般的な条件を数学的に导きました。この条件は、数学的には「リープ?ロビンソン限界」で定式化される情报伝达速度の有限性のための条件で定式化されます。また、本研究で与えた条件が线形光円锥问题の最适解であることを証明しました。
本研究は、オンラインオープンアクセス科学雑誌『Physical Review X』に近日掲載予定です。
※7月14日追記本研究は『Physical Review X』（7月13日付）に掲載され、Viewpointに選ばれました。
プレスリリース全文は、以下をご覧下さい。