授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 量子情報理論とホログラフィー原理に関する最近の進展について、特に量子相関と量子操作に注目して講義を行う。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | These lectures will aim to cover recent developments in the study of quantum correlations and operations, with a particular emphasis on quantum information theory and holographic principle. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | | 量子相関と量子操作に関する数学的枠組みの基礎およびそれらの物理への応用を習得すること。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | Students who participate in the course will learn both the basic mathematical framework for quantum correlations and operations, as well as many of their physical applications. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 本講義の計画は以下の通りである。
1. 量子情報理論・テンソルネットワーク形式入門
2. AdS/CFTの情報論的性質
3. AdS/CFTのトイ模型
4. ホログラフィーにおける操作的相関
5. AdSを越えて：応用と最近の進展
The plan of these lectures is as follows:
1. Introduction to quantum information theory and tensor network representations
2. Information-theoretic aspects of AdS/CFT
3. Toy models of AdS/CFT
4. Operational correlations in holography
5. Beyond AdS: applications and recent advances |
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履修条件
Course Prerequisites | | 量子力学と量子情報の基礎
Basic knowledge of quantum mechanics and quantum information theory |
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関連する科目
Related Courses | | 場の理論1,2
Quantum field theory1,2 |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | 講義の基礎的な内容に関するレポート課題によって評価する。
The students should present a report that will be assigned during the lecture. |
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教科書・テキスト
Textbook | | |
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参考書
Reference Book | | 本講義の内容を包括的に取り扱った教科書は存在しないが、量子情報理論のレビュー部分についての古典的な教科書に
M. Nielsen・ I. Chuang著 ""Quantum Computation and Quantum Information""
（日本語訳も出ている）や
https://arxiv.org/abs/1106.1445
がある。エンタングルメントのレビューについては（少々古いが）代表的なものに
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0702225
がある。エンタングルメントの操作的な定義やテンソルネットワーク表現については
https://arxiv.org/abs/2308.09758
にもまとまっている。ランダム状態の情報論的性質については
中田芳史著「量子情報理論 ―情報から物理現象の理解まで―」
が日本語の教科書としてある。テンソルネットワーク表現については
https://arxiv.org/abs/1603.03039
がまとまっている。
AdS/CFTの情報論的性質についてまとまった文献としては
https://arxiv.org/abs/1802.01040
https://arxiv.org/abs/2102.02066
https://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~soken.editorial/shuron/masterthesis.pdf （日本語）
がある。
その他、主に以下の原論文に基づいている。
https://arxiv.org/abs/2411.03426
https://arxiv.org/abs/2502.04437
https://arxiv.org/abs/2506.02131
他の参考書は講義中に随時追加する。
There is no single textbook that comprehensively covers the full scope of this course. However, for the review part on quantum information theory, classic references include M. Nielsen and I. Chuang, Quantum Computation and Quantum Information (also available in Japanese translation), as well as
https://arxiv.org/abs/1106.1445.
For a review of entanglement, a representative (though somewhat dated) reference is
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0702225.
For operational definitions of entanglement and tensor-network representations, see also
https://arxiv.org/abs/2308.09758.
For information-theoretic properties of random quantum states, there is a Japanese textbook by Yoshifumi Nakata.
For tensor-network representations, a useful reference is
https://arxiv.org/abs/1603.03039.
For a summary of information-theoretic aspects of AdS/CFT, see
https://arxiv.org/abs/1802.01040,
https://arxiv.org/abs/2102.02066,
and a thesis (in Japanese)
https://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~soken.editorial/shuron/masterthesis.pdf.
In addition, the course is based primarily on the following original (research) papers:
https://arxiv.org/abs/2411.03426,
https://arxiv.org/abs/2502.04437,
https://arxiv.org/abs/2506.02131.
Further references will be added as needed during the lectures. |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | 講義の内容を毎日復習すること。
Review the contents of each day's lectures. |
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注意事項
Notice for Students | | |
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他学科聴講の可否
Propriety of Other department student's attendance | | |
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他学科聴講の条件
Conditions of Other department student's attendance | | |
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レベル
Level | | |
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キーワード
Keyword | | |
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履修の際のアドバイス
Advice | | |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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