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横山 啓一; 松岡 雷士*
量子ウォークの新展開; 数理構造の深化と応用, p.228 - 242, 2019/08
拡散現象の数理モデルである古典的ランダムウォークの量子力学版として量子ウォークが数理統計分野で注目されている。この量子ウォークを光と物質の相互作用に応用することにより全く新しい同位体分離のスキームが可能になることを示す。また、その革新性と課題を紹介する。
横山 啓一
no journal, ,
関西光科学研究所で進めているセシウムの同位体分離原理実証研究の概要と現在数学の分野でトピックとなっている量子ウォークの関係について紹介する。セシウム分離の原理の中核となる2原子分子の回転角運動量空間での拡散過程が連続時間量子ウォークになっていることを我々は見いだした。さらに分離の選択性を上げるために考案した交替
パルス列が離散時間量子ウォークの斬新な実装方法になっていることが明らかになった。これらの詳細及び、分離技術を多原子分子に拡張する上で数学的なアプローチが可能かもしれない課題について発表する。
横山 啓一
no journal, ,
核廃棄物の処理は現代文明の最も大きな問題の一つである。その毒性を完全に消滅させるためには放射性廃棄物の同位体分離が必要である。しかし現在の技術では、要求される分離性能と処理速度を達成することはできない。2009年、この課題に対する将来のブレークスルーを目指して新しい同位体選択スキームを我々は提案した。その特筆すべき選択性の原因として、分子の回転運動を記述する複素振幅の量子ウォークと局在化が重要な役割を演じていることが分かってきた。さらに、その選択性の増強には離散時間量子ウォークが直接的に関与していることが明らかになった。
横山 啓一
no journal, ,
原子力機構で実施してきたレーザー同位体分離の基礎研究を進める中で明らかになった、量子ウォークと分子の回転励起の関係についてチュートリアル講演を行う。数学分野で注目されている量子ウォークの概念がどのように放射性廃棄物処理の問題に関係するのか、分子の光応答などの基礎からわかりやすく解説する。
横山 啓一
no journal, ,
ランダムウォークの量子力学版である量子ウォークの数理学的な特徴を紹介する。長寿命核分裂生成物の核変換技術の開発にとってセシウムの同位体分離技術開発が重要であること、及びその開発には原理の革新が必要であることを説明する。量子ウォークの特徴を生かした本質的に新しい分離原理の可能性についてこれまでの原子力機構での研究成果を交えて紹介する。