九州大学-研究者情報 [山本一博 (教授) 理学研究院物理学部門]

1.	Akira Matsumura, Yasusada Nambu, Kazuhiro Yamamoto, Leggett-Garg inequalities for testing quantumness of gravity, Physical Review A, 10.1103/physreva.106.012214, 106, 1, 2022.07.
2.	Daisuke Miki, Akira Matsumura, Kazuhiro Yamamoto, Entanglement and decoherence of massive particles due to gravity, PHYSICAL REVIEW D, 10.1103/PhysRevD.103.026017, 103, 2, 2021.01, [URL], We analyze the dynamics of a gravity-induced entanglement for N massive particles. Considering the linear configuration of these particles, we investigate the entanglement between a specific pair of particles under the influence of the gravitational interaction between the massive particles. As the particle number increases, the specific particle pair decoheres more easily due to the gravitational interaction with other particles. The timescale of the gravity-induced decoherence is analytically determined. We also discuss the entanglement dynamics of initially entangled particles, which exemplify the monogamy of the gravity-induced entanglement..
3.	Akira Matsumura, Kazuhiro Yamamoto, Gravity-induced entanglement in optomechanical systems, PHYSICAL REVIEW D, 10.1103/PhysRevD.102.106021, 102, 10, 2020.11, [URL], We investigate the phenomenon of gravity-induced entanglement in optomechanical systems. Assuming photon number conservation and the Newtonian potential expanded up to the quadratic order of the oscillator positions, we exactly solve the dynamics of the optomehcanical systems. Then, we find that the phase difference due to the Newtonian gravity leads to the large entanglement of photons in separated cavities. We clarify the generating mechanism of large gravity-induced entanglements in optomechanical systems in an exact manner. We also determine the characteristic time to generate the maximal entanglement of photons. Finally, by comparing the characteristic time with the decoherence time due to photon leakage, we evaluate the range of the dissipation rate required for testing the gravity-induced entanglement..
4.	Jen-Tsung Hsiang, B. L. Hu, Shih-Yuin Lin, Kazuhiro Yamamoto, Fluctuation-dissipation and correlation-propagation relations in (1 + 3)D moving detector-quantum field systems, Physics Letter B, 10.1016/j.physletb.2019.06.062, 795, 795, 694-699, 2019.08, The fluctuation-dissipation relations (FDR) are powerful relations which can capture the essence of the interplay between a system and its environment. Challenging problems of this nature which FDRs aid in our understanding include the backreaction of quantum field processes like particle creation on the spacetime dynamics in early universe cosmology or quantum black holes. The less familiar, yet equally important correlation-propagation relations (CPR) relate the correlations of stochastic forces on different detectors to the retarded and advanced parts of the radiation propagated in the field. Here, we analyze a system of N uniformly-accelerated Unruh-DeWitt detectors whose internal degrees of freedom (idf) are minimally coupled to a real, massless, scalar field in 4D Minkowski space, extending prior work in 2D with derivative coupling. Using the influence functional formalism, we derive the stochastic equations describing the nonequilibrium dynamics of the idfs. We show after the detector-field dynamics has reached equilibration the existence of the FDR and the CPR for the detectors, which combine to form a {it generalized} fluctuation-dissipation matrix relation We show explicitly the energy flows between the constituents of the system of detectors and between the system and the quantum field environment. This power balance anchors the generalized FDR. We anticipate this matrix relation to provide a useful guardrail in expounding some basic issues in relativistic quantum information, such as ensuring the self-consistency of the energy balance and tracking the quantum information transfer in the detector-field system..
5.	Atsushi Higuchi, Kazuhiro Yamamoto, Vacuum state in de Sitter spacetime with static charts, Physical Review D, 10.1103/PhysRevD.98.065014, 98, 6, 065014-1-065014-12, 2018.09.
6.	yamamoto k, m.sasaki, tanaka, 山本, Large Angle CMB Anisotropy in an Open Universe in the One-Bubble inflationary Scenario, Astrophysical Journal, 10.1086/176588, 455, 2, 412-418, 1995.04.

主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等

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主要学会発表等

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学会活動

所属学会名

International society of relativistic quantum information

日本物理学会

日本天文学会

学会大会・会議・シンポジウム等における役割

2023.05.08～2023.05.09, Gravity and Quantum workshop, Kyushu University 2023, 主催.

2021.10.11～2021.10.14, 巨視的量子現象と量子重力, 世話人.

2021.10.02～2021.10.03, 重力と量子に関する九大名大ジョイントミニワークショップ2021, 世話人.

2019.11.25～2019.11.29, The 29th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan , 組織委員.

2017.11.27～2017.12.01, The 27th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG27), 実行委員長.

学術論文等の審査

年度	外国語雑誌査読論文数	日本語雑誌査読論文数	国際会議録査読論文数	国内会議録査読論文数	合計
2021年度	1				1
2019年度	2				2

その他の研究活動

海外渡航状況, 海外での教育研究歴

マックスプランク天体物理研究所, Germany, 2001.11～2002.08.

外国人研究者等の受入れ状況

2023.05～2023.05, 2週間未満, Indonesia University, Taiwan, .

2024.01～2024.01, 2週間未満, Indonesia University, Indonesia, .

2023.05～2023.05, 2週間未満, Maryland Universiy, UnitedStatesofAmerica, 日本学術振興会.

2021.10～2022.03, 1ヶ月以上, 広島大学大学院理学研究院, Indonesia.

2021.06～2021.04, 2週間以上1ヶ月未満, 広島大学大学院理学研究科, China, 日本学術振興会.

2021.04～2021.05, 1ヶ月以上, 広島大学大学院理学研究科, Indonesia, 学内資金.

2020.12～2021.01, 広島大学大学院理学研究科, Indonesia.

受賞

日本物理学会第2回論文賞(1997年), 日本物理学会, 2017.03.

研究資金

科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)

1999年度～2001年度, 基盤研究(B), 超対称複合模型と宇宙初期状態.

2006年度～2007年度, 基盤研究(B), 高強度電磁場中の巨視的真空の幾何学的性質.

2009年度～2014年度, 基盤研究(B), 宇宙論的非線形・非摂動重力現象の研究.

2023年度～2026年度, 基盤研究(B), 代表, 時間的相関と量子もつれから解明する重力の量子性の理論的研究.

2022年度～2023年度, 学術変革領域研究(A), 代表, 重力の量子性の検証に向けた懸架型光学機械振動子の精密理論模型の構築.

2017年度～2020年度, 基盤研究(C), 代表, 量子場の非局所相関に起源をもつ量子放射の研究.

2016年度～2019年度, 基盤研究(B), 分担, 宇宙大規模構造の２点・３点統計量にもとづく精密宇宙論データ解析法の開発と応用.

2015年度～2019年度, 新学術領域研究, 分担, 究極理論からの加速宇宙の解明.

2009年度～2013年度, 基盤研究(C), 代表, 次世代ダークエネルギー探査を用いた宇宙論スケールの重力理論の検証.

2007年度～2007年度, 特定領域研究, 代表, 大規模構造を用いた重力模型のテスト.

2006年度～2008年度, 基盤研究(C), 代表, 次世代大規模銀河赤方偏移探査による暗黒エネルギー検証に向けた理論的研究.

2003年度～2005年度, 若手研究(B), 代表, 公開データを用いた宇宙の暗黒成分の研究.

2001年度～2002年度, 奨励研究, 代表, 高赤方偏移宇宙における構造形成と暗黒成分に関する研究.

1997年度～1998年度, 奨励研究(A), 代表, 宇宙背景放射による宇宙進化の研究.

科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会以外)

1999年度～1999年度, 稲盛財団研究助成金, 代表, 高赤方偏移宇宙における物質の非一様性の進化と宇宙背景放射の研究.

学内資金・基金等への採択状況

2020年度～2024年度, 大学改革活性化制度, 代表, 量子を機軸として重力と宇宙、素粒子・原子核研究を繋ぐ新しい学際領域の開拓.

九大関連コンテンツ

pure2017年10月2日から、「九州大学研究者情報」を補完するデータベースとして、Elsevier社の「Pure」による研究業績の公開を開始しました。

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