＜＜＜「@」を「__AT__」に置き換えています＞＞＞ From: Hideo Suganuma To: sg-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp, ml-np__AT__rcnp.osaka-u.ac.jp, ntj-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp Date: Sun, 13 May 2018 17:18:14 +0900 Subject: [Sg-l:3481] 京大集中講義「量子熱力学の基礎」(沙川貴大氏) 6/27(水)〜29(金)のアナウンス 素粒子原子核物理学研究者の皆様 Bcc:沙川貴大様 １ヵ月半後の【京都大学理学部】の【集中講義】のアナウンスです。 素粒子・原子核・物性分野を横断する集中講義です。 興味ある方は是非ご参加下さい。 *********************************************** 集中講義:「量子熱力学の基礎」(2018年度前期・15コマ) 講師：沙川貴大氏（東京大学 大学院総合文化研究科 准教授） 日程：6/27(水)〜29(金) 場所：京都大学 理学部５号館 ５階・第四講義室 *********************************************** 京大北部キャンパスの地図 http://www.scphys.kyoto-u.ac.jp/access.html ※理学部５号館は、京大【北部キャンパス】の北の方です。 時間割： 6/27 (水):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/28 (木):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/29 (金):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00* *講義の最後１コマは物理学談話会（セミナー）で 「量子純粋状態における熱力学第二法則とゆらぎの定理」 ○【授業の概要・目的】 不可逆な熱力学が可逆な（量子）力学から如何にして創発するかは、 ボルツマン以来の基礎物理の難問である。近年、この問題に理論と実験の両面から 新たな光が当たり、量子系の熱力学は活発な研究分野となっている。 この講義では、量子系の熱力学の基礎を、多彩な現代的観点から理解することを 目標とする。とくに、ゆらぎの定理（fluctuation theorem）、 熱力学リソース理論、熱平衡状態の典型性、そして固有状態熱化仮説 （Eigenstate Thermalization Hypothesis, ETH）に焦点を当てる。 これらはいずれも現代の量子熱力学において重要な概念である。 理論的には主に量子情報理論の手法（ややadvancedな線形代数）を用いる。 証明は可能な範囲でself-containedに行う予定である。 ○【到達目標】 量子系の熱力学の基礎を、様々な観点から包括的に理解する。 ○【授業計画と内容】 Part 1. 準備 ・統計力学の基礎——何が問題か？ ・密度演算子とその時間発展 ・量子状態のエントロピー Part 2. 熱力学第二法則とゆらぎの定理 ・相対エントロピーの正値性から ・量子系のゆらぎの定理 ・相対エントロピーの単調性から Part 3. 熱力学リソース理論 ・Majorization ・量子系のmajorization ・Thermo-majorization Part 4. ヒルベルト空間における典型性 ・熱平衡状態の典型性 ・熱化するハミルトニアンの典型性 ・ボルツマン時間での緩和 Part 5. 熱平衡状態への緩和 ・対角分布への緩和 ・格子系の厳密統計力学 ・Weak ETH ・Strong ETH ・熱化しない系 物理学談話会（セミナー）： 「量子純粋状態における熱力学第二法則とゆらぎの定理」 ※ 講義情報の詳細等については、沙川貴大氏のウェブ http://noneq.c.u-tokyo.ac.jp/lectures.html#kyoto をご参照ください。 よろしくお願い致します。 京都大学 理学研究科 菅沼秀夫 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% From: Hideo Suganuma To: sg-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp, ml-np__AT__rcnp.osaka-u.ac.jp, ntj-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp Date: Sat, 26 May 2018 18:11:25 +0900 Subject: [Sg-l:3510] 京大集中講義「量子熱力学の基礎」(沙川貴大氏) 6/27(水)〜29(金)のアナウンス 素粒子原子核物理学研究者の皆様 Bcc:沙川貴大様 １ヵ月後の【京都大学理学部】の【集中講義】のアナウンスです。 素粒子・原子核・物性分野を横断する集中講義です。 興味ある方は是非ご参加下さい。 ************************************************************ 集中講義:「量子熱力学の基礎」(2018年度前期・15コマ) 講師：沙川貴大氏（東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 准教授） 日程：6/27(水)〜29(金) 場所：京都大学 理学部５号館 ５階・第四講義室 ************************************************************ 京大北部キャンパスの地図 http://www.scphys.kyoto-u.ac.jp/access.html ※理学部５号館は、京大【北部キャンパス】の北の方です。 時間割： 6/27 (水):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/28 (木):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/29 (金):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00* *講義の最後１コマは物理学談話会（セミナー）で 「量子純粋状態における熱力学第二法則とゆらぎの定理」 ○【授業の概要・目的】 不可逆な熱力学が可逆な（量子）力学から如何にして創発するかは、 ボルツマン以来の基礎物理の難問である。近年、この問題に理論と実験の両面から 新たな光が当たり、量子系の熱力学は活発な研究分野となっている。 この講義では、量子系の熱力学の基礎を、多彩な現代的観点から理解することを 目標とする。とくに、ゆらぎの定理（fluctuation theorem）、 熱力学リソース理論、熱平衡状態の典型性、そして固有状態熱化仮説 （Eigenstate Thermalization Hypothesis, ETH）に焦点を当てる。 これらはいずれも現代の量子熱力学において重要な概念である。 理論的には主に量子情報理論の手法（ややadvancedな線形代数）を用いる。 証明は可能な範囲でself-containedに行う予定である。 ○【到達目標】 量子系の熱力学の基礎を、様々な観点から包括的に理解する。 ○【授業計画と内容】 Part 1. 準備 ・統計力学の基礎——何が問題か？ ・密度演算子とその時間発展 ・量子状態のエントロピー Part 2. 熱力学第二法則とゆらぎの定理 ・相対エントロピーの正値性から ・量子系のゆらぎの定理 ・相対エントロピーの単調性から Part 3. 熱力学リソース理論 ・Majorization ・量子系のmajorization ・Thermo-majorization Part 4. ヒルベルト空間における典型性 ・熱平衡状態の典型性 ・熱化するハミルトニアンの典型性 ・ボルツマン時間での緩和 Part 5. 熱平衡状態への緩和 ・対角分布への緩和 ・格子系の厳密統計力学 ・Weak ETH ・Strong ETH ・熱化しない系 物理学談話会（セミナー）： 「量子純粋状態における熱力学第二法則とゆらぎの定理」 ※ 講義情報の詳細等については、沙川貴大氏のウェブ http://noneq.c.u-tokyo.ac.jp/lectures.html#kyoto をご参照ください。 よろしくお願い致します。 京都大学 理学研究科 菅沼秀夫 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% From: Hideo Suganuma To: sg-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp, ml-np__AT__rcnp.osaka-u.ac.jp, ntj-l__AT__yukawa.kyoto-u.ac.jp Date: Sat, 16 Jun 2018 14:56:52 +0900 Subject: [Sg-l:3549] 京大集中講義「量子熱力学の基礎」(沙川貴大氏) 6/27(水)〜29(金)のアナウンス 素粒子原子核物理学研究者の皆様 Bcc:沙川貴大様 約１０日後の【京都大学理学部】の【集中講義】のアナウンスです。 素粒子・原子核・物性分野を横断する集中講義です。 興味ある方は是非ご参加下さい。 ************************************************************ 集中講義:「量子熱力学の基礎」(2018年度前期・15コマ) 講師：沙川貴大氏（東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻 准教授） 日程：6/27(水)〜29(金) 場所：京都大学 理学部５号館 ５階・第四講義室 ************************************************************ 京大北部キャンパスの地図 http://www.scphys.kyoto-u.ac.jp/access.html ※理学部５号館は、京大【北部キャンパス】の北の方です。 時間割： 6/27 (水):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/28 (木):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00 6/29 (金):10:30-12:00, 13:30-15:00, 15:30-17:00* *講義の最後１コマは物理学談話会（セミナー）で 「量子多体系における情報スクランブリングとカオス」 ○【授業の概要・目的】 不可逆な熱力学が可逆な（量子）力学から如何にして創発するかは、 ボルツマン以来の基礎物理の難問である。近年、この問題に理論と実験の両面から 新たな光が当たり、量子系の熱力学は活発な研究分野となっている。 この講義では、量子系の熱力学の基礎を、多彩な現代的観点から理解することを 目標とする。とくに、ゆらぎの定理（fluctuation theorem）、 熱力学リソース理論、熱平衡状態の典型性、そして固有状態熱化仮説 （Eigenstate Thermalization Hypothesis, ETH）に焦点を当てる。 これらはいずれも現代の量子熱力学において重要な概念である。 理論的には主に量子情報理論の手法（ややadvancedな線形代数）を用いる。 証明は可能な範囲でself-containedに行う予定である。 ○【到達目標】 量子系の熱力学の基礎を、様々な観点から包括的に理解する。 ○【授業計画と内容】 Part 1. 準備 ・統計力学の基礎——何が問題か？ ・密度演算子とその時間発展 ・量子状態のエントロピー Part 2. 熱力学第二法則とゆらぎの定理 ・相対エントロピーの正値性から ・量子系のゆらぎの定理 ・相対エントロピーの単調性から Part 3. 熱力学リソース理論 ・Majorization ・量子系のmajorization ・Thermo-majorization Part 4. ヒルベルト空間における典型性 ・熱平衡状態の典型性 ・熱化するハミルトニアンの典型性 ・ボルツマン時間での緩和 Part 5. 熱平衡状態への緩和 ・対角分布への緩和 ・格子系の厳密統計力学 ・Weak ETH ・Strong ETH ・熱化しない系 ○【物理学談話会（セミナー）】：「量子多体系における情報スクランブリングとカオス」 近年、孤立した量子多体系が示す緩和や熱平衡化が、「可逆なユニタリ発展から如何にして 不可逆な熱力学が創発するか」という統計力学の基礎の観点みならず、量子情報理論や 冷却原子気体などの観点からも盛んに研究されている。また最近になって、ブラックホールの 情報喪失問題の観点からも、孤立量子多体系が示す"カオス"的な振る舞いが注目されている。 とくに、量子多体系にエンコードされた量子情報が非局在化する過程はスクランブリング（scrambling） と呼ばれており、非時間順序相関関数（out-of-time ordered correlator, OTOC）や 三体相互情報量（tripartite mutual information）で定量化できることが知られている。 しかし、スクランブリングの意味での"カオス"的なダイナミクスと、ハミルトニアンの非可積分性で 特徴づけられる伝統的な意味での量子カオスとの関係は明らかではなかった。 本研究で我々は、数値厳密対角化によって系統的に三体相互情報量のダイナミクスを調べた [1]。 その結果、スクランブリングは可積分性とは独立に生じること、すなわち（少数の例外的な初期状態の場合を除いて） 可積分でも非可積分でも同様にスクランブリングが生じることを明らかにした。したがって、 OTOCや三体相互情報量によって特徴づけられる"カオス"性は、従来の意味での量子カオスとは無関係であると言える。 また近年、量子重力のトイモデルと考えられているSachdev-Ye-Kitaev (SYK)模型が注目を集めており、 速いスクランブリングを示すことが知られている。我々はSYK模型の変種である「Wishart SYK模型」を導入し、 それがベーテ仮設で可解であることを明らかにした[2]。この模型においては三体相互情報量が大きなゆらぎを示し、 スクランブリングがスムーズに起きないが、その機構についても議論する。 [1] E. Iyoda and T. Sagawa, Phys. Rev. A 97, 042330 (2018). [2] E. Iyoda, H. Katsura, T. Sagawa, in preparation. ※ 講義情報の詳細等については、沙川貴大氏のウェブ http://noneq.c.u-tokyo.ac.jp/lectures.html#kyoto をご参照ください。 よろしくお願い致します。 京都大学 理学研究科 菅沼秀夫