2022/10/26 更新

写真a

ナンブ ヤスサダ
南部 保貞
NAMBU, Yasusada
所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第二 准教授
大学院担当
大学院理学研究科
学部担当
理学部
職名
准教授
連絡先
メールアドレス

学位 1

  1. 理学博士 ( 1989年5月   広島大学 ) 

研究キーワード 5

  1. 一般相対論

  2. 量子情報

  3. ブラックホール磁気圏

  4. 重力の量子性

  5. ブラックホール

研究分野 2

  1. その他 / その他  / 量子情報

  2. その他 / その他  / 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

現在の研究課題とSDGs 3

  1. 重力の量子性

  2. ブラックホール時空での波動光学

  3. 非一様宇宙と量子論

学歴 1

  1. 広島大学

      詳細を見る

    国名: 日本国

所属学協会 2

  1. 日本物理学会

  2. 国際天文学連合

 

論文 34

  1. Deep learning metric detectors in general relativity

    Katsube Ryota, Tam Wai-Hong, Hotta Masahiro, Nambu Yasusada

    PHYSICAL REVIEW D   106 巻 ( 4 )   2022年8月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:Physical Review D  

    We consider conceptual issues of deep learning (DL) for metric detectors using test particle geodesics in curved spacetimes. Advantages of DL metric detectors are emphasized from a viewpoint of general coordinate transformations. Two given metrics (two spacetimes) are defined to be connected by a DL isometry if their geodesic image data cannot be discriminated by any DL metric detector at any time. The fundamental question of when the DL isometry appears is extensively explored. If the two spacetimes connected by the DL isometry are in superposition of quantum gravity theory, the postmeasurement state may be still in the same superposition even after DL metric detectors observe the superposed state. We also demonstrate metric-detection DL methods in 2dimensional anti-de Sitter (AdS) spacetimes to estimate the cosmological constants and Brown-Henneaux charges. In the AdS/CFT correspondence dictionary, it may be expected that such metric detectors in the AdS bulk region correspond to quantum measurement devices in the conformal field theory at the AdS boundary. +ACY-copy+ADs- 2022 American Physical Society.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.106.044051

    Web of Science

    Scopus

  2. Leggett-Garg inequalities for testing quantumness of gravity

    Matsumura Akira, Nambu Yasusada, Yamamoto Kazuhiro

    PHYSICAL REVIEW A   106 巻 ( 1 )   2022年7月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:Physical Review A  

    In this study, we determine a violation of the Leggett-Garg inequalities due to gravitational interaction in a hybrid system consisting of a harmonic oscillator and a spatially localized superposed particle. The violation of the Leggett-Garg inequalities is discussed using the two-time quasiprobability in connection with the entanglement negativity generated by gravitational interaction. It is demonstrated that the entanglement suppresses the violation of the Leggett-Garg inequalities when one of the two times of the quasiprobability t1 is chosen as the initial time. Further, it is shown that the Leggett-Garg inequalities are generally violated due to gravitational interaction by properly choosing the configuration of the parameters, including t1 and t2, which are the times of the two-time quasiprobability. The feasibility of detecting violations of the Leggett-Garg inequalities in hybrid systems is also discussed.

    DOI: 10.1103/PhysRevA.106.012214

    Web of Science

    Scopus

  3. Expanding edges of quantum Hall systems in a cosmology language: Hawking radiation from de Sitter horizon in edge modes

    Hotta Masahiro, Nambu Yasusada, Sugiyama Yuuki, Yamamoto Kazuhiro, Yusa Go

    PHYSICAL REVIEW D   105 巻 ( 10 )   2022年5月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:Physical Review D  

    Expanding edge experiments are promising to open new physics windows of quantum Hall systems. In a static edge, the edge excitation, which is described by free fields decoupled with the bulk dynamics, is gapless, and the dynamics preserve conformal symmetry. When the edge expands, such properties need not be preserved. We formulate a quantum field theory in 1+1-dimensional curved spacetimes to analyze the edge dynamics. We propose methods to address the following questions using edge waveforms from the expanding region: Does the conformal symmetry survive? Is the nonlinear interaction of the edge excitations induced by edge expansion? Do the edge excitations interact with the bulk excitations? We additionally show that the expanding edges can be regarded as expanding universe simulators of two-dimensional dilaton-gravity models, including the Jackiw-Teitelboim gravity model. As an application, we point out that our theoretical setup might simulate emission of analog Hawking radiation with the Gibbons-Hawking temperature from the future de Sitter horizon formed in the expanding-edge region.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.105.105009

    Web of Science

    Scopus

    arXiv

    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2202.03731v2

  4. Alfvénic superradiance for a monopole magnetosphere around a Kerr black hole 査読有り

    Noda S., Nambu Y., Takahashi M., Tsukamoto T.

    Physical Review D   105 巻 ( 6 )   2022年3月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Physical Review D  

    Herein, we explore superradiance for Alfvén waves (Alfvénic superradiance) in an axisymmetric rotating magnetosphere of a Kerr black hole within the force-free approximation. On the equatorial plane of the Kerr spacetime, the Alfvén wave equation is reduced to a one-dimensional Schrödinger-type equation by separating variables of the wave function and introducing a tortoise coordinate mapping the inner and outer light surfaces to -∞ and +∞, respectively, and we investigate a wave scattering problem for Alfvén waves. An analysis of the asymptotic solutions of the wave equation and conservation of the Wronskian provides the superradiant condition for Alfvén waves, and it is shown that the condition coincides with that for the Blandford-Znajek process. This indicates that when Alfvénic superradiance occurs, the Blandford-Znajek process also occurs in the force-free magnetosphere. Then, we evaluate the reflection rate of Alfvén waves numerically and confirm that Alfvénic superradiance is indeed possible in the Kerr spacetime. Moreover, we will discuss a resonant scattering of Alfvén waves, which is related to a "quasinormal mode"of the magnetosphere.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.105.064018

    Scopus

  5. Interferometry of black holes with Hawking radiation 査読有り

    Nambu Yasusada, Noda Sousuke

    PHYSICAL REVIEW D   105 巻 ( 4 )   2022年2月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   出版者・発行元:Physical Review D  

    We investigate the wave optical imaging of black holes with Hawking radiation. The spatial correlation function of Hawking radiation is expressed in terms of transmission and reflection coefficients for scalar wave modes and evaluated by numerically summing over angular quantum numbers for the Unruh-Hawking state of the Kerr-de Sitter black hole. Then, wave optical images of an evaporating black hole are obtained by the Fourier transformation of the spatial correlation function. For a short wavelength, the image of the black hole with the outgoing mode of the Unruh-Hawking state has the appearance of a star with its surface given by the photon sphere. It is found that interference between incoming modes from the cosmological horizon and reflected modes due to the scattering of the black hole can enhance brightness of images in the vicinity of the photon sphere. For a long wavelength, the entire field of view is bright, and the emission region of Hawking radiation cannot be identified.

    DOI: 10.1103/PhysRevD.105.045022

    Web of Science

    Scopus

  6. Qubit Clock in Quantum Cosmology 招待有り 査読有り

    Nambu Yasusada

    UNIVERSE   8 巻 ( 2 )   2022年2月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   出版者・発行元:Universe  

    We investigate the emergent time scenario in quantum cosmology based on the Page– Wotters approach. Using a quantum cosmological model with a qubit clock, it is demonstrated how the entanglement between the qubit clock and the geometry derives emergence of a time parameter, which defines evolution of the timeless quantum state of the universe. We show that the universe wave function conditioned by a qubit clock obeys the standard Schrödinger equation and the Fisher information for the clock state, which quantifies entanglement between the universe and the clock, and contributes as a negative energy density.

    DOI: 10.3390/universe8020099

    Web of Science

    Scopus

  7. Blandford-Znajek process as Alfvenic superradiance 査読有り

    Noda Sousuke, Nambu Yasusada, Tsukamoto Takuma, Takahashi Masaaki

    PHYSICAL REVIEW D   101 巻 ( 2 )   2020年1月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.101.023003

    Web of Science

  8. Wave optics in spacetimes with compact gravitating object 査読有り

    Nambu Yasusada, Noda Sousuke, Sakai Yuichiro

    PHYSICAL REVIEW D   100 巻 ( 6 )   2019年9月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.100.064037

    Web of Science

  9. Large scale quantum entanglement in de Sitter spacetime 査読有り

    Matsumura Akira, Nambu Yasusada

    PHYSICAL REVIEW D   98 巻 ( 2 )   2018年7月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.98.025004

    Web of Science

  10. Soft-Hair-Enhanced Entanglement Beyond Page Curves in a Black Hole Evaporation Qubit Model 査読有り

    Hotta Masahiro, Nambu Yasusada, Yamaguchi Koji

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   120 巻 ( 18 )   2018年5月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.120.181301

    Web of Science

  11. Harvesting Large Scale Entanglement in de Sitter Space with Multiple Detectors 査読有り

    Kukita Shingo, Nambu Yasusada

    ENTROPY   19 巻 ( 9 )   2017年9月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/e19090449

    Web of Science

  12. Classical and quantum correlations of scalar field in the inflationary universe 査読有り

    Y. Nambu, Y. Ohsumi

    Phys. Rev. D   84 巻 ( 4 ) 頁: 044028   2011年7月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  13. One-dimensional Force-free Numerical Simulations of Alfven Waves around a Spinning Black String

    Koide Shinji, Noda Sousuke, Takahashi Masaaki, Nambu Yasusada

    ASTROPHYSICAL JOURNAL   928 巻 ( 1 )   2022年3月

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:Astrophysical Journal  

    We performed one-dimensional force-free magnetodynamic numerical simulations of the propagation of Alfvén waves along magnetic field lines around a spinning black-hole-like object, the Banados-Teitelboim-Zanelli black string, to investigate the dynamic process of wave propagation and energy transport with Alfvén waves. We considered an axisymmetric and stationary magnetosphere and perturbed the background magnetosphere to obtain the linear wave equation for the Alfvén wave mode. The numerical results show that the energy of Alfvén waves monotonically increases as the waves propagate outwardly along the rotating curved magnetic field line around the ergosphere, where energy seems not to be conserved, in the case of energy extraction from the black string by the Blandford-Znajek mechanism. The apparent breakdown of energy conservation suggests the existence of a wave induced by the Alfvén wave. Considering the additional fast magnetosonic wave induced by the Alfvén wave, the energy conservation is confirmed. Similar relativistic phenomena, such as the amplification of Alfvén waves and induction of fast magnetosonic waves, are expected around a spinning black hole.

    DOI: 10.3847/1538-4357/ac47f8

    Web of Science

    Scopus

  14. Tripartite entanglement of Hawking radiation in dispersive model 査読有り

    Yasusada Nambu and Yuki Osawa

    Physical Review D   103 巻   頁: 125007   2021年6月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.103.125007 I.

  15. Violation of Bell-CHSH Inequalities through Optimal Local Filters in the Vacuum 招待有り 査読有り

    Quantum Reports   2 巻   頁: 542 - 559   2020年11月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  16. Null Wave Front and Ryu-Takayanagi Surface 査読有り

    Tsujimura Jun, Nambu Yasusada

    ENTROPY   22 巻 ( 11 )   2020年11月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/e22111297

    Web of Science

  17. Squeezing of Primordial Gravitational Waves as Quantum Discord 査読有り

    Matsumura Akira, Nambu Yasusada

    UNIVERSE   6 巻 ( 2 )   2020年2月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/universe6020033

    Web of Science

  18. Clock Time in Quantum Cosmology 査読有り

    Rotondo Marcello, Nambu Yasusada

    UNIVERSE   5 巻 ( 2 )   2019年2月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/universe5020066

    Web of Science

  19. AdS時空におけるスカラー場の伝播

    辻村 潤, 南部 保貞

    日本物理学会講演概要集   74.2 巻 ( 0 ) 頁: 367 - 367   2019年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.74.2.0_367

    CiNii Research

  20. Quantum circuit model of black hole evaporation 査読有り

    Tokusumi Tomoro, Matsumura Akira, Nambu Yasusada

    CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY   35 巻 ( 23 )   2018年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1361-6382/aaeb5a

    Web of Science

  21. The Decoherence and Interference of Cosmological Arrows of Time for a de Sitter Universe with Quantum Fluctuations 査読有り

    Rotondo Marcello, Nambu Yasusada

    UNIVERSE   4 巻 ( 6 )   2018年6月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/universe4060071

    Web of Science

  22. Quantum discrimination for the universe

    Matsumura A.

    Proceedings of the 28th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan, JGRG 2018   2 巻   頁: 68 - 76   2018年

     詳細を見る

    出版者・発行元:Proceedings of the 28th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan, JGRG 2018  

    Scopus

  23. 量子ビットを用いたブラックホールの蒸発における情報問題の研究

    徳住 友稜, 南部 保貞, 松村 央

    日本物理学会講演概要集   73.1 巻 ( 0 ) 頁: 446 - 446   2018年

     詳細を見る

    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 日本物理学会  

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_446

    CiNii Research

  24. Entanglement dynamics in de Sitter spacetime 査読有り

    Kukita Shingo, Nambu Yasusada

    CLASSICAL AND QUANTUM GRAVITY   34 巻 ( 23 )   2017年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1088/1361-6382/aa8e31

    Web of Science

  25. Quantum Cramer-Rao Bound for a Massless Scalar Field in de Sitter Space 査読有り

    Rotondo Marcello, Nambu Yasusada

    UNIVERSE   3 巻 ( 4 )   2017年12月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3390/universe3040071

    Web of Science

  26. Analog rotating black holes in a magnetohydrodynamic inflow 査読有り

    Noda Sousuke, Nambu Yasusada, Takahashi Masaaki

    PHYSICAL REVIEW D   95 巻 ( 10 )   2017年5月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1103/PhysRevD.95.104055

    Web of Science

  27. Probability of boundary conditions in quantum cosmology 査読有り

    Suenobu Hiroshi, Nambu Yasusada

    GENERAL RELATIVITY AND GRAVITATION   49 巻 ( 2 )   2017年2月

     詳細を見る

    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s10714-017-2185-z

    Web of Science

  28. Probability of boundary conditions in quantum cosmology

    Nambu Yasusada, Suenobu Hiroshi

    8TH INTERNATIONAL WORKSHOP DICE2016: SPACETIME - MATTER - QUANTUM MECHANICS   880 巻   2017年

  29. Qubit model of hawking radiation

    Tokusumi T.

    Proceedings of the 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan, JGRG 2017   3 巻   頁: 77 - 78   2017年

     詳細を見る

    出版者・発行元:Proceedings of the 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan, JGRG 2017  

    Scopus

  30. 宇宙初期ゆらぎのエンタングルメント 招待有り 査読有り

    南部保貞

    日本物理学会誌   11 巻   頁: 763-770   2014年11月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  31. 「光子の裁判」と宇宙の古典性 招待有り 査読有り

    南部保貞

    数理科学   1 巻   頁: 45-50   2014年1月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:日本語  

  32. Viewing black holes by waves 査読有り

    K. Kanai, Y. Nambu

    Class. Quantum Grav.   30 巻 ( 17 ) 頁: 175002   2013年6月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  33. Entanglement structure in expanding universe 招待有り 査読有り

    Yausada Nambu

    Entropy   15 巻 ( 5 ) 頁: 1847-1878   2013年5月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  34. Wave optics and image formation in gravitational lensing 査読有り

    Y. Nambu

    Int. J. Astro. Astrophyisics   3 巻 ( 1 ) 頁: 1-7   2013年3月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

▼全件表示

書籍等出版物 1

  1. 数理科学特集「宇宙の謎と魅力」:量子情報で理解する宇宙 査読有り

    南部保貞( 担当: 単著)

    2022年7月 

     詳細を見る

    記述言語:日本語

講演・口頭発表等 15

  1. 時空構造と量子論 招待有り

    南部保貞

    第1回極限宇宙スクール  2022年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

    開催地:基礎物理学研究所  

  2. Entanglement partner of super horizon modes 招待有り 国際会議

    Yasusada Nambu

    Recent progress in theoretical physics based on quantum information theory  2021年3月5日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

  3. Multipratite entanglement in black hole evaporation and primordial fluctuations 招待有り 国際会議

    Yasusada Nambu

    Relativistic Quantum Information North 2019  2019年5月31日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

  4. インフレーションの数理:原始ゆらぎの量子性 招待有り

    南部保貞

    日本物理学会  2019年3月15日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2019年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:九州大学  

  5. Interferometry of black holes with Hawking radiation 招待有り

    南部保貞

    ブラックホール磁気圏研究会  2022年3月10日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:大阪市立大学  

  6. 流体ブラックホールにおけるHawking輻射の量子もつれ構造 招待有り

    南部保貞

    中央大学素粒子論研究室セミナー  2022年1月13日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2022年1月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

  7. 流体ブラックホールにおけるHawking輻射の量子もつれ構造 招待有り

    南部保貞

    大阪市立大学セミナー  2021年5月10日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年5月

    記述言語:日本語   会議種別:公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等  

  8. 流体ブラックホールにおけるHawking輻射の量子もつれ構造 招待有り

    南部保貞

    ブラックホール磁気圏研究会  2021年3月25日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年3月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:名古屋大学  

  9. 初期宇宙とエンタングルメント 招待有り

    南部保貞

    九州大学理学部談話会  2020年10月6日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年10月

    記述言語:日本語  

    開催地:九州大学理学部  

  10. 宇宙論とエンタングルメント 招待有り

    南部保貞

    量子情報技術研究会  2018年6月5日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年6月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:広島国際会議場  

  11. 宇宙初期のエンタングルメントとBell不等式 招待有り

    南部保貞

    弱値,エンタングルメント,量子コヒーレンスの新地平  2018年2月21日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年2月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:KEK  

  12. Stochastic Inflation, Entanglement and Bell’s inequality 招待有り

    Yasusada Nambu

    IR workshop  2018年1月21日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2018年1月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

  13. BZ processとsuperradiance 招待有り

    南部保貞

    BZ研究会  2017年9月29日 

     詳細を見る

    開催年月日: 2017年9月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(基調)  

  14. Multipartite Entanglement in Black Hole Evaporation and Primordial Fluctuations 招待有り 国際会議

    南部 保貞

    Relativistic Quantum Information North  2019年5月31日 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(基調)  

    開催地:台南成功大学  

  15. Stochastic Inflation, Entanglement and Bell's Inequalities 招待有り 国際会議

    南部 保貞

    Infrared physics of gauge theories and quantum dynamics of inflation  2018年1月21日 

     詳細を見る

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:琵琶湖クラブ  

▼全件表示

科研費 4

  1. インフレーション宇宙モデルにおける量子もつれ構造と情報スクランブリング

    研究課題/研究課題番号:22H05257  2022年6月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    南部 保貞

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:2600000円 ( 直接経費:2000000円 、 間接経費:600000円 )

    量子もつれの効果を取り入れた確率的インフレーション宇宙の量子ビットモデルを提案する.このモデルを用いて,インフレーション宇宙における量子もつれ構造の進化,情報スクランブリングについての解析を行うことで,宇宙の進化における量子もつれの役割を理解する.そして量子 的インフレーション宇宙の解析を通して「重力」,「量子もつれ」,「情報」の関係性を明らかにする.また量子ホール系を用いた非一様量子宇宙の実験提案を行う.

  2. 宇宙初期ゆらぎにおける量子性と多体間エンタングルメント

    研究課題/研究課題番号:19K03866  2019年4月 - 2023年3月

    科学研究費補助金  

    南部 保貞

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )

    現在の宇宙の大規模構造は,宇宙初期のインフレーション膨張期に生成された量子ゆらぎが進化したものであると考えられている.しかしながら,量子ゆらぎが宇宙の構造につながる古典ゆらぎ に転化するメカニズニムについては十分な理解がされているとは言い難い(原始量子ゆらぎの古典化問題).本研究では,インフレーション起源のゆらぎの量子性並びにその古典性の意味を,量子状 態の持つエンタングルメントのモノガミー性に基づいて解明する.また,観測的に初期宇宙の量子性を検証する手法として,強度相関の方法の可能性について検討を行う.
    本研究課題は,宇宙初期ゆらぎの性質を明らかにすることを目的として量子場の多体間エンタングルメントに着目して量子相関の構造ならびに古典性の出現についての解析を行う.本年度はインフレーション宇宙起源の原始重力波の量子性の観測可能性についての考察を行った.量子起源の重力波が宇宙背景放射の非等方性に与える影響を,量子相関の指標の一つであるディスコードを用いて解析した.初期条件として量子相関を持つBunchi-Davies真空状態と量子相関を持たない古典状態の2つの状態を用意し,それらが宇宙背景放射非等方性に与える差異を評価した.量子相関を持つ初期状態は,非等方性のパワースペクトルに対して振動的な振る舞いを導くことを見出し,宇宙背景放射の非等方性の観測より原始重力波の量子性を判定することが可能であることが明らかとなった.
    本年度は多体相関を扱う道具立てを色々模索した.結論として着目しているモードに対する「パートナー」の概念の導入を行うことで,解析が自然に実行できることに気がつき,これからその具体的な評価の実行に取り掛かる.
    場の着目モードに対する「パートナー」モードの評価を行い,その下で多体間相関の構造を調べる.

  3. 宇宙初期ゆらぎの量子性と情報量

    研究課題/研究課題番号:16H01094  2016年4月 - 2018年3月

    科学研究費補助金   新学術領域研究(研究領域提案型)

    南部 保貞

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:2080000円 ( 直接経費:1600000円 、 間接経費:480000円 )

    インフレーション宇宙における情報量,エンタングルメントならびに量子古典転移に関する研究を行い以下の成果を得た.
    <BR>
    (1)多体間エンタングルメントの効果:deSitter時空上での2つの検出器間のエンタングルメントは,距離がハッブル地平線長さを超えると消失することが知られていた.これはインフレーションによって大スケールの古典ゆらぎが生成されるというシナリオと整合的である.本解析では多数個(3個以上)の検出器間のエンタングルメントを評価しその結果,多体間エンタングルメントは大スケールにおいても残り得ることを示した.この結果は,原始ゆらぎの古典性についての再考察を必要とするものである.
    <BR>
    (2)deSitter時空におけるFisher情報量:de Sitter時空上の量子場に対する古典Fisher情報量ならびに量子Fisher情報量を評価し,場の持つエンタングルメントとこれらの情報量の振る舞いの関係性を議論した.
    29年度が最終年度であるため、記入しない。
    29年度が最終年度であるため、記入しない。

  4. ブラックホール時空における波動光学効果とその観測的検証

    研究課題/研究課題番号:15K05073  2015年4月 - 2019年3月

    科学研究費補助金  

    南部 保貞

      詳細を見る

    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    光の不安定軌道より半径が小さい天体(black hole mimicker)は,天体自身が光を放出しない完全吸収表面を持つ場合には,外部から照らす光を用いては black holeと区別することはできない.波動光学に基づいてこの問題を検討した.その結果,星の表面が光の不安定軌道より小さい場合でも,星の表面の存在は,回析効果によりパワースペクトルに周期に長い振動を出現させることを見出した. 不安定軌道の存在自身はパワースペクトルに周期の短い振動として現れる.
    光の不安定軌道より半径が小さい天体(black hole mimicker)は,天体自身が光を放出しない完全吸収表面を持つ場合には,外部から照らす光を用いては black holeと区別することはできない.しかしながら波動を用いたそのような天体からの散乱波の観測が可能であれば,表面の存在は散乱波のパワースペクトルに周期の長い振動を生じさせる.これは遠方を通る波と星の表面の存在による回析効果の結果である.不安定軌道の存在そのものは,パワスペクトルに対して短い周期の振動を生じさせるので,これらの2種類の振動パターンを解析することで,光では見えない不安定軌道内部の情報を引き出すことが可能となる.

 

担当経験のある科目 (本学) 2

  1. 一般相対論

    2017

  2. 物理学基礎Ⅱ

    2011

担当経験のある科目 (本学以外) 5

  1. 時空の物理における量子情報

    2020年10月 九州大学)

     詳細を見る

    科目区分:大学院専門科目 

  2. 時空の物理における量子情報

    2018年7月 立教大学)

     詳細を見る

    科目区分:大学院専門科目 

  3. 物理数学

    名古屋大学)

  4. 解析力学

    名古屋大学)

  5. 電磁気

    名古屋大学)

 

社会貢献活動 1

  1. スーパーサイエンスハイスクール

    役割:講師, 助言・指導, 情報提供

    名古屋大学附属高校  名古屋大学附属高校  2014年4月 - 現在

     詳細を見る

    対象: 中学生, 高校生

    種別:出前授業