| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2016-11-25 10:30
［チュートリアル招待講演］ホログラフィー原理に基づく量子ビットからの時空の創成
○高柳 匡（京大） |
| 抄録 |
（和） |
超弦理論の分野で発見されたホログラフィー原理と呼ばれる考え方を用いると、宇宙のダイナミクス（重力理論）が、量子多体系のダイナミクス（場の量子論）と等価になるという現象が起こる。この対応を量子情報の観点で考えると、量子多体系の量子情報量（エンタングルメント・エントロピー）は、対応する宇宙における極小曲面の面積で与えられることが分かる。その結果、強劣加法性のような量子情報理論の重要な性質が、幾何学的な不等式と等価になる。このような対応から、宇宙をミクロな観点から見ると多数の量子ビットの集合体とみなせるという興味深い予想が得られる。このような考えを具体的に実現する模型の一つが、テンソルネットワークと呼ばれる量子エンタングルメントのネットワークである。見方を変えると、量子多体系の複雑な量子状態を効率的な量子サーキットで生成するというプロセスが丁度、重力理論の宇宙に内蔵されていることになる。さらに最近、量子誤り訂正符号がこのようなホログラフィー原理の背後にあることも指摘された。本講演では、以上のような量子情報理論と重力理論の密接な対応に関する最近の発展をできるだけ平易にレビューしたい。 |
| （英） |
Holographic Principle, which was discovered in string theory, tells us that gravitational dynamics of universe is equivalent to dynamics of quantum many-body systems (or quantum field theories). From the viewpoint of quantum information theory, this idea says that entanglement entropy, which measures the amount of quantum information, is equal to the area of minimal surface in the gravitational spacetime. From this, we find that quantum information theoretic properties such as strong subadditivity is equivalent to certain geometrical inequalities. This idea leads to an interesting speculation that the universe may consistent of infinitely many quantum bits. One model which realizes this idea is so called tensor networks, which are networks of quantum entanglement. In other words, a gravitational spacetime has a mechanism in itself which process complicated quantum states in quantum many-body system via a very efficient quantum circuit. Moreover, recently it was pointed out that this mechanism is highly involved with the idea of quantum error correcting codes. In this talk, I would like to give a pedagogical review of such close connections between quantum information theory and gravitational theory. |
| キーワード |
（和） |
量子エンタングルメント / テンソルネットワーク / 重力理論 / / / / / |
| （英） |
Quantum Entanglement / Tensor Network / Gravity / / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
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| 発行日 |
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| ISSN |
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| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
QIT |
| 開催期間 |
2016-11-24 - 2016-11-25 |
| 開催地（和） |
高エネルギー加速器研究機構 小林ホール |
| 開催地（英） |
KEK Kobayashi-hall |
| テーマ（和） |
量子情報, 一般 |
| テーマ（英） |
Quantum Information |
| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
QIT |
| 会議コード |
2016-11-QIT |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
ホログラフィー原理に基づく量子ビットからの時空の創成 |
| サブタイトル（和） |
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| タイトル（英） |
Emergent Spacetime from Qubits via Holography |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
量子エンタングルメント / Quantum Entanglement |
| キーワード(2)（和/英） |
テンソルネットワーク / Tensor Network |
| キーワード(3)（和/英） |
重力理論 / Gravity |
| キーワード(4)（和/英） |
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| キーワード(5)（和/英） |
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| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
高柳 匡 / Tadashi Takayanagi / タカヤナギ タダシ |
| 第1著者 所属（和/英） |
京都大学基礎物理学研究所 (略称： 京大)
Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University (略称： YITP, Kyoto U.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第2著者 所属（和/英） |
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| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第8著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第15著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第16著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第17著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第18著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第19著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第20著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2016-11-25 10:30:00 |
| 発表時間 |
50分 |
| 申込先研究会 |
QIT |
| 資料番号 |
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| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
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| ページ範囲 |
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| 発行日 |
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