理化学研究所 新領域開拓課題 Mathematical Foundation of Quantum Information

本課題は、理化学研究所（RIKEN）の新領域開拓課題として、作用素環論・量子資源理論・フォールト・トレラント量子計算という3つの理論的支柱を統合し、雑音下における量子情報の統一的な数理枠組みの構築を目指す研究プロジェクトです。数学・物理・情報理論を横断する統一言語を築き、「21世紀の von Neumann」を体現する研究を推進します。

本課題について

量子力学の数学的基礎を築いた John von Neumann の業績から100年、理論物理学者 Edward Witten は近年、作用素環論が量子重力の理解に不可欠であることを指摘し、「von Neumann は100年先行していた」と評されています。

作用素環論は量子力学・場の量子論・量子統計力学の基礎を支える強力な数学的枠組みとして発展してきた一方、量子情報理論との本格的な統合はいまだ未開拓の領域です。本課題では、数学・物理・情報の各分野が集結する理研だからこそ可能な体制のもと、この分断を乗り越え、フォールト・トレラント量子計算から量子重力の新たな数学的理解に至る、量子情報の統一理論の構築に挑みます。

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