情報基礎数理学I

情報基礎科学専攻

情報基礎数理学I A01 Mathematical Structures I

  • 木村 元 教授 (Prof. Gen Kimura)  
  • 鮑 園園 准教授 (Assoc. Prof. Yuanyuan Bao)    
研究キーワード量子力学基礎論、量子情報科学、一般確率論、結び目理論、低次元トポロジー

量子力学の概念と数理構造の探究、量子情報科学への応用、また、結び目と3次元多様体の研究

木村研の研究内容:

量子力学は、原子や素粒子などの微視的世界を記述する現代物理学の基礎であり、半導体やレーザーなどの現代科学技術を支える理論でもあります。しかし、その解釈や考え方には今なお深い謎が残されており、物理学者の間でも統一した見解はありません。私たちは、ベルの定理(自然界の在り方を根底から覆した!)などを手がかりに、量子力学の土台にある観測、確率、相関、情報の意味を概念的及び数理物理学的に研究しています。特に、量子開放系や一般確率論の視点から量子理論をより広く統一的に理解することを目指すとともに、その成果を量子情報科学へ応用し、量子通信や量子計算の原理を探る研究も行います。

 

鮑研の研究内容:

結び目と3次元多様体を研究しています。特に量子不変量とHeegaard Floerホモロジーに興味を持っています。量子群の表現からYang-Baxter方程式の解であるR-行列を作り、それを用いて組紐群の行列表現を与えることで、結び目の量子不変量を構成できます。そして、Heegaard Floerホモロジーはシンプレクティック幾何学のテクニックを用いて定義された不変量です。このような代数、解析的な方法で定義された不変量の位相的な応用と解釈に興味を持って研究しています。