変角16411591(1)15761594.59大きな値になった。法は基本振動数の実験値をより定量的に再現することが分かった。なり、同位体分子に対しても実験値をより定量的に再現することが分かった。(TDSE)を解いて波動関数の時間発展を追う必要がある。厳密に解ける問題は限りがあり、適当な近似を用いる必要がある。MCTDH(G-MCTDH)[2]法がある。動力学計算に適している。ポテンシャル関数を局所調和近似することでポテンシャル積分を効率的に計算できるが、非調和性が高い領域では適切に評価できない。ガウス基底は非直交であるため、波束の中心座標、運動量などの運動方程式の解が不安定になる問題も生じる。MCG)法[3]も提唱されている。この手法は波動関数を時間に依存しないガウス基底で展開して、その形がある程度変化したときに新しいガウス基底の組で再展開を行う。法と比べて運動方程式の解が安定であるが、波動関数の再展開に要する計算量が膨大になる。そこで本研究ではこれらの手法を改良してモデル系に適用してプロトンのトンネル効果を適切に記述できるかを検証した。(ガウス関数に対応する重みと数点のポテンシャルエネルギー値を用いて積分を近似)を採用して従来の局所調和近似と比較した。左の井戸の再展開を効率化させるために、再展開を行に戻るう際のガウス基底の中心座標の決め方とその頻度について改良を行った。井戸型ポテンシャルを採用した。正確な値になり、波束の周期的な運動を適切に記述できた。法は従来法と比べ少ない数のガウス基底でトンネル効果を記述できた。詳細な結果とその解析は当日報告する。量子計算からの平均二乗誤差(rms)の初期波束モンテカルロサンプリング数への依存性。物材機構[email&#160;protected][email&#160;protected]�られる励起プロトン移動では、核の量子性に由来するトンネル効果を無視することができない。以外の自由度も関与するため、トンネル効果を理論計算に基づき議論するには多自由度性を考慮した理論が必要となる。用して、同位体効果を含め実験値と定量的な一致が得られたことを報告した[1]。本研究ではこの手法を電子励起状態へと拡張し、トロポロン(C7H6O2)の電子励起状態におけるプロトン移動に伴うトンネル分裂の計算へと適用する。伸縮振動が重要な役割を果たす。1.トロポロンの分子内プロトン移動を検討し、本手法の性能や限界を議論する。現する汎関数と基底関数を検討した。TDDFT(LC-BOP)/6-31+G*を採用することとした。[2])を大きく過小評価した。次元効果が重要である事を示唆するものである。内励起プロトン移動によるトンネル分裂値の計算を行った。本から統計を取り、トンネル分裂値を算出した。次元の原子の変位ベクトルとトンネル方向の単位ベクトルとの内積の時間微分が正から負に変わる点と定義した。距離の変化の特徴を反映するように定義した。エネルギーを上げると過大評価する傾向がみられた。計算の詳細については当日報告する。個程度の量子ビットを有する大規模な量子コンピュータの実現に期待されている[1]。次元に配列された各量子ビット(qubit)を区別するために不均一な静電場を印加する。そのため分子の固有状態は単純な回転状態ではなく球面調和関数の重ね合わせであるペンデュラー状態で表される[2]。そこにマイクロ波パルスを照射し各量子ビットを周波数選択的に操作する。目的の演算を高精度で実現するパルスの設計法として、最適制御法が有効である。一般にビットが増加するに従い基底の数が指数関数的に増大するため、最適制御法のスケーラブルな適用は困難である[3]。そこで、本研究ではパルスの設計手順を二分割することで、最適制御法のスケーラブルな適用を考える。最適制御法を用いて標的のビットとその近傍のビットのみを考慮して分布の制御を効果的に行う。このとき、パルスの中心周波数から大きく離れるビットの遷移はほとんど誘起されないため、エラーへの寄与は小さい。次に、自由時間発展によって全ての基底を目的の位相に揃えることで演算を完了させる。ペンデュラー状態を基底として用いる(|0&gt;,|1&gt;)。本研究では最適制御法に基づく以下の手順で演算パルスを数値設計する。U(ε(t))とし、(1)式を用いて演算パルスの精度を評価する。最小化条件から演算パルスの設計方程式を導く。ュレーディンガー方程式と連立して解き、最適な演算パルスを求める[4]。ビット系に対してアダマール変換を実10行するパルスを設計した。ビット系に対して最適制御法を用いてパルスを設-5計した。程度に抑えることができた。図(a)に得られた整形パルス、図(b)に1.0そのパルスの元での分布の時間変化を示す。図中のtarget破線以降は自由時間発展によって位相を制御している。あったので、自由時間0.5|0&gt;発展によって効果的に位相が制御できていることが確認|1&gt;できた。このパルスのスケーラブルな適用可能性に関しては当日発表する。(MV/m)【序】分子を特定の空間固定系に対して配向できれば、配向平均を伴わない分子座標系での実験が可能となる。分子の配向制御には空間的に非対称な相互作用が必要である。パルスは、双極子相互作用を介した共鳴遷移の誘起によって分子の配向度合いを高めることができる[1]。パルスと非共鳴なフェムト秒パルスとを組み合わせた制御の可能性が着目されている[2,3]。同時に関与するため、効果的に配向度合いを高める方法は良く知られていない。nmパルスを数値設計する。(b)配向度合い期待値で評価される。整列度合い0.49最適なレーザーパルスは、変分法により導出されるパルス設計方程式から求められる。適制御シミュレーションでは、最適パルスを設0.0配向度合い計しながら系の時間発展をシミュレーションする。同じパリティ(c)回転状態の分布う。手法の詳細は当日、発表する。周期を目的時刻とした場合、最適な波形を図(a)に示す。最適制御シミュレーションの結果(b))。パルスは回転量子数が偶数・奇数である状態間の重ね合わせ状態を作る(図(c))。状態への遷移を誘起する。異なる計算条件下での最適パルスも用いて、最適な制御機構について議論する。環境体との相互作用により量子系のコヒーレンスが失われる過程はデコヒーレンスと呼ばれる。量子コンピュータなどの量子技術を実現するためには、デコヒーレンスの抑制が不可欠である。近年、パルス列照射を利用する動的デカップリング法が着目され、照射タイミング・強度などが議論されている[1]。そこで本研究では、光化学反応に対して開発されてきた量子制御法を用い、デコヒーレンス抑制を系統的に解析することを目指す。単一量子ビットの例を通して、制御理論に基づき最適なパルスを設計するとともに、パルス制御下のダイナミクスを解析する方法を提案する。度行列()で記述される。運動方程式は次式で与えられると仮定する。(1)ここでは、デコヒーレンスを表す演算子Γとして、指数型の記憶を持った位相緩和を仮定する。究では「デコヒーレンス抑制の問題」を「コヒーレンスを最大に保つ問題」として定式化する。2準位のエネルギー差、()はコヒーレンスの保持時間を指定する正値関数である。(1)式の拘束条件下でに変分法を適用し、最適パルスの設計方程式を導く。数値解法には単調収束が保証された繰り返し計算アルゴリズム[2]を用いる。重ね合わせ状態とした。()|が半値になる値を用いた。0.5間隔で行列要素をプロットして時間発展を表現した。少を抑制し、~10まで長時間コヒーレンスを保つことがわかる。