最速量子操作

　量子コンピューターなど、量子状態特有の性質を利用した装置を構成するとき、デコヒーレンスの影響を避ける為、できるだけ速く系を操作することが必要である。はじめに、量子操作の最適化問題を扱った先行研究を簡単に紹介する。私たちは、古典力学における最速降下線問題と同様の考察から、量子力学における最速曲線を与える一般的な方程式を変分原理によって導いた。これを次に説明する。扱う対象は純粋状態の量子系で、外部から操作できるパラメーターを含むHamiltonianによってユニタリー発展するものである。パラメーターは、実際の物理的な制約から操作できる範囲が決まっている。得られた方程式を解くと、ある状態変化を最短時間で起こすパラメーターの操作手順が分かる。最後に例を示してこの方法の使い方を示す。