0日目

量子情報の新展開という研究会の0日目について。
なんでこんなに遅くなったのかというと、2日目の朝に40度の高熱を出して、倒れていたから...そのため、1日目までしか行ってないわけで。2日目には是が非でも聞きたい話があったというのに。そんな中での0日目の話。



0日目は関東・関西合同量子情報Student Chapter研究会の量子情報チュートリアルワークショップがありました。量子情報は物理、情報、数学にまたがる分野でもあるので、共通言語でもある量子情報をまずはやりましょってことだと思う。知らない話も多くあり大変ためになりました。それでは講演順に。

1.量子測定理論の基礎
最尤推定やFisher情報量、Cramer-Rao不等式などの統計学の理論から、測定データの取り扱いについてやったあとに、その量子版である、量子Fisher情報量や量子Cramer-Rao不等式をやった。最後にそれらを用いて、測定による誤差を評価し、不確定性関係との関係を明らかにした。

ちゃんと勉強したことがないのだが、最初の統計学的な部分が情報幾何の結果なのだと思う。情報幾何はざっとした解説と文献紹介についてはぽよ子ちゃんの記事が参考になる。いずれかの本で一度勉強したい。量子情報幾何はやはり量子論のように演算子の理論であり、SLDという対称化したFisher情報量やRLDという対称化してないものがあり、それらの普遍量があるとかないとか。

以前から面白い分野だろうとは思っていましたが、量子推定がこんなに面白い分野だったとはという認識を得られた。

2.量子計算基礎
計算量理論から物理的困難さ(複雑さ)を定義できるのではないかという話から、有用なStabilizer形式、Clifford演算、Gottesman-Knillの定理からのKitaev-Solvayの定理という流れで最初の導入をし、そこから、様々な例をやった。MBQCやtoric codeをやったと思う。トポロジカル量子計算がもろにトーラスだってことにようやく分かった。多分トポロジカル量子計算の話を聞くのは4回目くらい。

今後の日程である話がどういう位置づけにあるのかを明確にしてくれたので、非常にIntroductoryで残りの日程の講演が楽しみになった。

3.The Seven Most Useful Ideas in Quantum Physics
あまり僕にとってはなじみがない話だったが、7つ道具というより回路中の抵抗を場の量子論的に扱う(結局は調和振動子にあれこれする)という話を、7つのキーワードを介して理解しようという感じだった。
7つのキーワードはStationary point, Normal modes, Continuum limit, Markov approximation, Wiener–Khinchin theorem, Fermi golden rule, Input-output theoremだった。
場の量子論初心者である僕だが、こういう応用もあると思うと非常に興味深い。

4. 量子アニーリング
量子アニーリング(QA)の創始者である西森さんの講演。講演を聞くまでは僕は量子アニーリングは理論的にはほとんど尽きていて、あとは実験的に・・・という段階だと思っていたが、そうでもないということを認識できた。
QA自体の話はいくらでも文献があるのでそちらに譲って、僕の疑問へ。こういったアルゴリズムは必ずパラメータやQAで言うと磁場のかけ方をどのように変化させるかでアルゴリズムの良し悪しが決まると思うのだが、それを決定するまでの時間はどうなんだろうか?と思ってしまう。結局人間が計算するのだから、実用的には計算方法を決定するアルゴリズムも多項式時間でできないと行けないのでは?と。この辺が分かる人がいたらぜひ教えてほしいです(今思うと講演の後にでも質問すべきだった)。

それにしても西森さんは話がうまい。ちょこちょこネタをはさんできたのが面白かった。Google検索のやつとか。


ここで初日終了。残りの日程を楽しみにしていた。このときは明後日に倒れることになるとは知る由もなかった。

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