あらすじ・内容紹介
昨今技術の進展が著しい量子技術を、理論・実験両方の視点から解説した一冊。学部レベルの量子力学の内容からスタートし、近年話題となっている量子計算、量子もつれ、量子計測について詳述する。さらに今後の研究動向もふまえ、量子実験技術も紹介している。
はじめに
第1章 量子デバイスの物理的基礎
1.1 原子のエネルギー準位と量子ビット／1.2 巨視的量子状態と量子ビット／1.3 一般の量子状態とその表現／1.4 量子ビットと電磁波の相互作用／1.5 共振器量子電磁力学(cavity QED)／1.6 入出力理論／1.7 量子系におけるさまざまな相互作用
第2章 量子操作と量子エラー訂正
2.1 量子ゲート／2.2 量子状態の測定とエラーの評価／2.3 量子ゲート精度の評価／2.4 量子回路モデル／2.5 測定型量子計算／2.6 イオントラップ量子技術での量子操作／2.7 超伝導量子回路における量子操作／2.8 量子エラー訂正の概観／2.9 カルダーバンクーショアースティーン符号／2.10 表面符号／2.11 量子LDPC符号／2.12 ゴッテスマンーキタエフープレスキル符号／2.13 量子フーリエ変換とその応用
第3章 量子もつれ生成と量子ネットワーク
3.1 量子通信と量子通信路容量／3.2 量子もつれ状態／3.3 量子ビットとしての光子／3.4 量子もつれ状態とその応用／3.5 遠隔量子もつれ状態の生成／3.6 量子もつれ蒸留／3.7 量子リピータ／3.8 量子通信における量子エラー訂正／3.9 確率的量子操作における伝令／3.10 量子ネットワークの応用
第4章 ノイズと量子計測
4.1 計測の簡単な例：マイケルソン干渉計／4.2 パラメータ推定／4.3 量子推定／4.4 量子計測と量子限界／4.5 アラン分散／4.6 サニャック干渉計とジャイロセンサ／4.7 原子分光と光格子時計
第5章 量子実験技術
5.1 量子性と環境／5.2 低温技術／5.3 真空技術／5.4 電磁波の伝送・変調・測定技術／5.5 微細加工技術
関連図書
索引
