廣川真男MASAOHIROKAWA

Last Updated :2019/09/02

所属・職名
大学院工学研究科システム基礎講座教授
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基本情報

主な職歴

  • 1991年04月01日, 1996年03月31日, 株式会社日立製作所, 基礎研究所, 研究員
  • 1996年04月01日, 1998年09月30日, 東京学芸大学, 教育学部, 講師
  • 1998年10月01日, 2004年04月30日, 岡山大学, 理学部, 助教授
  • 2004年05月01日, 2005年03月31日, 岡山大学, 理学部, 教授
  • 2005年04月01日, 2014年09月30日, 岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授
  • 2014年10月01日, 広島大学, 大学院工学研究院, 教授
  • 2018年12月01日, 九州大学, 大学院システム情報学研究院, 教授

学位

  • 博士(理学)(北海道大学)
  • 理学修士(北海道大学)

所属学会

教育活動

授業担当

  1. 2019年, 学部専門, 1ターム, 応用数学II
  2. 2019年, 学部専門, 2ターム, 応用数学III
  3. 2019年, 学部専門, 2ターム, フーリエ解析
  4. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), 確率微分方程式特論
  5. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), Stochastic Differential Equations
  6. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), システムサイバネティクス講究IA
  7. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(後期), システムサイバネティクス講究IB
  8. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(前期), システムサイバネティクスセミナーIA
  9. 2019年, 修士課程・博士課程前期, セメスター(後期), システムサイバネティクスセミナーIB

研究活動

学術論文(★は代表的な論文)

  1. A mathematical modeling of electron-phonon interaction for small wave numbers close to zero, EMS Series of Congress Reports, ``Functional Analysis and Operator Theory for Quantum Physics'', Pavel Exner Anniversary Volume巻, pp. 373-400, 20170501
  2. ★, A mathematical analysis of dressed photon in ground state of generalized quantum Rabi model using pair theory, Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical, 50巻, 18号, pp. 184003-1-184003-20, 20170405
  3. ★, Duality between a dark state and a quasi-dark state, Annals of Physics (N.Y.), 377巻, pp. 229-242, 20161229
  4. How is the ground state of the (generalized) quantum Rabi model dressed with a real photon?, MI Lecture Note, 72巻, pp. 108-111, 20170127
  5. The Rabi model gives off a flavor of spontaneous SUSY breaking, Quantum Studies: Mathematics and Foundations, 2巻, 4号, pp. 379-388, 201512
  6. Absence of energy level crossing for the ground state energy of the Rabi model, Communications on Stochastic Analysis, 8巻, 4号, pp. 551-560, 201412
  7. Spin-boson model through a Poisson-driven stochastic process, MATHEMATISCHE ZEITSCHRIFT, 277巻, 3-4号, pp. 1165-1198, 201408
  8. A mathematical aspect of a tunnel-junction for spintronic qubit, JOURNAL OF MATHEMATICAL ANALYSIS AND APPLICATIONS, 417巻, 2号, pp. 856-872, 201409
  9. The Rabi Model in SUSYQM, 京都大学数理解析研究所講究録, 1921巻, 1921号, pp. 91-101, 201410
  10. One Dimensional Tunnel-Junction Formulae with Application to Single Electron, 京都大学数理解析研究所講究録, 1902巻, pp. 36-52, 201406
  11. One-dimensional tunnel-junction formula for the Schrodinger particle, SIAM JOURNAL ON APPLIED MATHEMATICS, 73巻, 6号, pp. 2247-2261, 2013
  12. Boundary Conditions in One-dimensional Tunneling Junction, JOURNAL OF PHYSICS: Conference Series, 302巻, 1号, pp. 0124044-1-0124044-4, 2011
  13. Role of a Phase Factor in the Boundary Condition of a One-Dimensional Junction, JOURNAL OF PHYSICS A-MATHEMATICAL AND THEORETICAL, 43巻, 35号, 20100729
  14. Dicke-type energy level crossings in cavity-induced atom cooling: Another superradiant cooling, PHYSICAL REVIEW A, 79巻, 4号, 2009
  15. The Dicke-Type Crossings among Eigenvalues of Differential Operators in A Class of Non-Commutative Oscillators, INDIANA UNIVERSITY MATHEMATICS JOURNAL, 58巻, 4号, pp. 1493-1535, 2009
  16. Regularities of ground states of quantum field models, KYUSHU JOURNAL OF MATHEMATICS, 61巻, 2号, pp. 321-372, 2007
  17. Infrared catastrophe for Nelson's model - Non-existence of ground state and soft-boson divergence, PUBLICATIONS OF THE RESEARCH INSTITUTE FOR MATHEMATICAL SCIENCES, 42巻, 4号, pp. 897-922, 2006
  18. ★, Binding Energy for Hydrogen-Like Atoms in the Nelson Model without Cutoffs, Journal of Functional Analysis, 220巻, 2号, pp. 424-459, 200503
  19. ★, Ground State for Point Particles Interacting Through a Massless Scalar Bose Field, Advances in Mathematics, 191巻, 2号, pp. 339-392, 200503
  20. A Model of Interband Radiative Transition, Journal of the Mathematical Society of Japan, 56巻, 3号, pp. 753-786, 2004
  21. Recent Developments in Mathematical Methods for Models in Non-Relativistic Quantum Electrodynamics, A Garden of Quanta: Essays in Honor of Hiroshi Ezawa, pp. 209-242, 2003
  22. Ground State Transition for Two-Level System Coupled with Bose Field, Physics Letters A, 294巻, 1号, pp. 13-18, 2002
  23. ★, Ground State of a Spin-1/2 Charged Particle in a Two-Dimensional Magnetic Field, Journal of Mathematical Physics, 42巻, 8号, pp. 3334-3343, 2001
  24. Stability of Ground States in Sectors and Its Application to the Wigner-Weisskopf Model, Reviews in Mathematical Physics, 13巻, 4号, pp. 513-527, 2001
  25. ★, Remarks on the Ground State Energy of the Spin-Boson Model. An Application of the Wigner-Weisskopf Model, Reviews in Mathematical Physics, 13巻, 2号, pp. 221-251, 2001
  26. Ground States of a General Class of Quantum Field Hamiltonians, Reviews in Mathematical Physics, 12巻, 8号, pp. 1085-1135, 2000
  27. ★, Canonical Quantization on a Doubly Connected Space and the Aharonov-Bohm Phase, Journal of Functional Analysis, 174巻, 2号, pp. 322-363, 2000
  28. On an expression of the ground state energy of the spin-boson Hamiltonian, Mathematical Methods of Quantum Physics: 2nd Jagna International Workshop: Essays in Honor of Professor Hiroshi Ezawa, pp. 99-107, 1999
  29. Anomalous Pauli Electron States for Magnetic Fields with Tails, Letters in Mathematical Physics, 50巻, 2号, pp. 103-114, 1999
  30. ★, On the Absence of Eigenvectors of Hamiltonians in a Class of Massless Quantum Field Models Without Infrared Cutoff, Journal of Functional Analysis, 168巻, 2号, pp. 470-497, 1999
  31. An Inverse Problem in Quantum Field Theory and Canonical Correlation Functions ----- An Application of a Solvable Model Called the Rotating Wave Approximation, Journal of the Mathematical Society of Japan, 51巻, 2号, pp. 337-369, 1999
  32. An Expression of the Ground State Energy of the Spin-Boson Model, Journal of Functional Analysis, 162巻, 1号, pp. 178-218, 1999
  33. ★, On the Existence and Uniqueness of Ground States of a Generalized Spin-Boson Model, Journal of Functional Analysis, 151巻, 2号, pp. 455-503, 1997
  34. General Properties between Canonical Correlation and the Independent-Oscillator Model on a Partial *-Algebra, Journal of Mathematical Physics, 37巻, pp. 121-146, 1996
  35. A Mathematical Relation between the Potential of the Rotating Wave Approximation and an Estimation of the Fluctuation in Mori's Theory, Annals of Physics (N.Y.), 234巻, 2号, pp. 185-210, 1994
  36. Mori's Memory Kernel Equation in Equilibrium Quantum Systems in Finite Volume, Annals of Physics (N.Y.), 229巻, 2号, pp. 354-383, 1994
  37. Stochastic problem solving by local computation based on self-organization paradigm, Proceedings of the Hawaii International Conference on System Sciences, 3巻, pp. 82-91, 19940101
  38. Mori's Memory Kernel Equation for a Quantum Harmonic Oscillator Coupled to RWA-oscillator, Annals of Physics (N.Y.), 224巻, 2号, pp. 301-341, 1993
  39. Rigorous Construction of Liouville Space and Thermo Field Dynamics for Bosonic Systems in Mathematics, Annals of Physics (N.Y.), 223巻, 1号, pp. 1-36, 1993
  40. フーリエ解析学と物理学, 数理科学, 53巻, 11号, pp. 14-21, 201511
  41. Quantum Simulation of Interaction between Atom and Light, RIMS Kokyuroku, 2089巻, pp. 177-185, 201808

著書等出版物

  1. SGCライブラリ135「数物系に向けた フーリエ解析とヒルベルト空間論」 ~ 量子科学への誘い ~, 数物系に向けた フーリエ解析とヒルベルト空間論, サイエンス社, 2017年, 07, 単行本(学術書), 単著, 日本語, Hirokawa, Masao, B073LK1MHD, 192, 192

招待講演、口頭・ポスター発表等

  1. Topological Superconductors in Ferromagnetic Nanowires with Domain Wall, Ichimura, Masahiko; Hirokawa, Masao, Ichimura, Masahiko; Hirokawa, Masao, 2019 Joint MMM-Intermag Conference, 2019年01月, 通常, 英語, AIP Publishing, LLC and the IEEE Magnetics Society, Washington, DC
  2. 磁壁を有する強磁性ナノワイヤにおけるトポロジカル超伝導体, 市村雅彦; 廣川真男, 市村雅彦; 廣川真男, 2018年第79回応用物理学会秋季学術講演会, 2018年09月, 通常, 日本語, 日本応用物理学会, 名古屋国大会議場
  3. Approximated Eigenstates of Generalized Quantum Rabi Model with A^2-Term in Deep-Strong Coupling Regime, Hirokawa, M, Strongly Coupled Light-Matter Interactions: Models and Applications, 2018年07月09日, 招待, 英語, Lanzhou University, Lanzhou, China
  4. Quantum simulation of atom coupled to Bose field(s), Hirokawa, Masao, 現象数理セミナー, 2017年12月12日, 招待, 英語, 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所, 福岡
  5. Quantum simulation of the atom-light interaction, Hirokawa, Masao, Quantum Circle, 2017年09月, 通常, 英語, Doppler Institute, Prague, Czech
  6. Virtual and real photons in ground state of generalized quantum Rabi model in ultra-strong coupling regime, Hirokawa, Masao, Moller, Jacob; Sasaki, Itaru, Mini-Workshop on ``Virtual Photons in Ultra-Strongly Coupled Systems'', 2017年01月26日, 招待, 英語, 理化学研究所, Wako, Japan
  7. A Mathematical Analysis of Dressed Photon in Ground State of Generalized Quantum Rabi Model Using Pair Theory, Hirokawa, Masao, Moller, Jacob; Sasaki, Itaru, Physical and mathematical approaches to interacting particle Systems -In honor of 70th birthday of Herbert Spohn-, 2017年01月12日, 招待, 英語, T. Funaki(Tokyo), T. Miyao(Hokkaido), K. Takeuchi(Tokyo Tech.), T. Sasamoto(Tokyo Tech.), Tokyo, Japan
  8. A Mathematical Analysis of Photon in Ground State of Generalized Quantum Rabi Model with the A^2-Term, Hirokawa, Masao, Moller, Jacob; Sasaki, Itaru, International Workshop on Ultra-Strong Light-Matter Interactions: Theory and Applications to Quantum Information, 2016年09月19日, 招待, 英語, Quantum Technologies for Information Science, University of the Basque Country, Bilbao, Spain
  9. 量子 Rabi 模型に対する Hepp-Lieb-Preparata 量子相転移について, 廣川真男, 佐々木格; Moller, S. Jacob, 解析学火曜セミナー, 2016年06月21日, 招待, 日本語, 東京大学大学院数理科学研究科, 東京, 本講演では、量子相転移の観点から、量子 Rabi 模型を考察する。Preparata は Hepp-Lieb 量子相転移の数学的構造に基づき、物質と光の相互作用が強くなると、物質・光相互作用系の基底状態が、量子状態の緩和で本来放射すべき光子を纏い始め非摂動論的になることを主張した (Hepp-Lieb-Preparata 量子相転移)。最近、情報通信研究機構の吉原らの回路量子電磁気学の実験で、Hepp-Lieb-Preparata 量子相転移を期待させる結果が得られた。そこで、所謂、A2 項 (光の場の2乗の項) の問題を含め、吉原らが実験で扱った量子 Rabi 模型をHepp-Lieb-Preparata 量子相転移の観点から数理物理学的考察を行う。
  10. A Mathematical Analysis of Photon in Ground State of Generalized Quantum Rabi Model Using Pair Theory, Hirokawa, Masao, Moller, S. Jacob; Sasaki, Itaru, RIKEN Seminar, 2016年07月25日, 招待, 英語, Prof. Franco Nori, Wako, Saitama, Japan
  11. A Mathematical Alien's Adventure in the Physically Actual World, 廣川真男, フロンティア物質科学 特別講演会「数理科学が創るインクルージョン社会」, 2016年06月10日, 招待, 日本語, 北海道大学, 札幌市
  12. Introduction of a mathematical approach to sum-frequency generation in non-linear optics, Hirokawa, Masao, Mathematical quantum field theory and related topics, 2016年06月08日, 招待, 英語, 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所, 福岡市
  13. How is the ground state of the quantum Rabi model dressed with a real photon?, Hirokawa, Masao, Sasaki, Itaru; Moller S. Jacob, Mathematical quantum field theory and related topics, 2016年06月08日, 通常, 英語, 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所, 福岡市
  14. 量子Rabi模型に対するHepp-Lieb-Preparata量子相転移について, 廣川真男, 佐々木格; Jacob S. Moller, 量子情報技術研究会, 2016年05月31日, 招待, 日本語, 電子情報通信学会, 高知市
  15. Quantum Phase Transition, Hirokawa, Masao, Joint Mathematics and Physics Seminar, 2016年03月17日, 招待, 英語, Aarhus University, Aarhus
  16. Mathematical Modeling for Quantum Devices, Hirokawa, Masao, Joint Mathematics and Physics Seminar, 2016年03月17日, 招待, 英語, Aarhus University, Aarhus, Denmark
  17. A Mathematical Aspect of A Tunnelling Phase for Spintronic Qubit, Hirokawa, Masao, Asia-Pacific Workshop on Quantum Information Sciences 2014, 2014年12月12日, 招待, 英語, National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
  18. Two Mathematical Aspects of The Interaction between A Two-Level Atom and A One-Mode Light, Hirokawa, Masao, Mathematics and Physics of Interacting Quantum Systems, 2014年10月23日, 招待, 英語, Institute of Mathematics for Industry, Kyushu University, Fukuoka

外部資金

競争的資金等の採択状況

  1. 科学研究費助成事業(基盤研究(B)), 量子情報デバイス研究開発における数理科学的連携探索, 2014年, 2018年
  2. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 行列係数を持つ微分作用素の作用素解析とスペクトル解析, 2014年, 2017年
  3. 平成25年度国立情報学研究所共同研究(一般研究公募型), デバイスとなる物理系の量子ビットに及ぼす影響の把握と制御のための数理モデル構築とその解析, 2013年04月, 2014年03月
  4. 平成24年度自然科学研究機構分子科学研究所共同利用研究(後期), 人工原子と量子細線を用いた人工分子設計のためのモデリング, 2012年10月, 2013年03月
  5. 平成24年度国立情報学研究所共同研究(一般研究公募型), デバイスとなる物理系の量子ビットに及ぼす影響の把握と制御のための数理モデル構築とその解析, 2012年04月, 2013年03月
  6. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 行列係数シュレディンガー作用素のスペクトル解析とその応用, 2011年, 2013年
  7. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 量子論に現れる特異点の作用素解析学的研究, 2008年, 2010年
  8. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 非相対論的場の量子論における二体問題の作用素解析学的研究, 2006年, 2007年
  9. 科学研究費助成事業(基盤研究(C)), 非相対論的量子電磁気学の高エネルギー領域における作用素解析学的研究, 2004年, 2005年

社会活動

委員会等委員歴

  1. The International Union of Pure and Applied Physics, C18委員会委員, 2014年11月, 2017年10月, The International Union of Pure and Applied Physics
  2. 日本学術会議物理学委員会・総合工学委員会合同IUPAP分科会オブザーバー, 2014年11月, 2017年10月, 日本学術会議
  3. Member of The Board of The International Association of Mathematical Physics News Bulletin, 2009年10月, 2015年09月, The International Association of Mathematical Physics
  4. 岡山光量子科学研究所外部評価(機関評価)委員会委員, 2014年10月, 2015年03月, 岡山県
  5. 岡山光量子科学研究所評議員会評議員, 2014年10月, 2016年05月, 岡山県
  6. A Member of the International Advisory Committiee, 2016年09月19日, 2016年09月21日, QUTIS Bilbao

学術会議等の主催

  1. 第78回応用物理学会春季学術講演会分科企画シンポジウム「ハイブリッド量子系における電磁界制御」, 世話人&座長, 2017年09月, 2017年09月
  2. The Interdisciplinary Workshop on Quantum Device 2017, 組織委員, 2017年03月, 2017年03月
  3. 第63回応用物理学会春季学術講演会分科企画シンポジウム「cavity-QED, circuit-QED の進展」~様々な系で何をどこまでできるようになったのか?~, 世話人および座長, 2016年03月, 2016年03月
  4. The Interdisciplinary Workshop on Quantum Device 2015, organizer, 2015年10月, 2015年10月
  5. Satellite Seminar of IWQD2015---Camp for Young Researchers---, organizer, 2015年10月, 2015年10月
  6. Quantum Information Workshop, organizer, 2015年02月, 2015年02月
  7. 第75回応用物理学会秋季学術講演会分科企画シンポジウム「量子計測技術における新展開」, 世話人, 2014年09月, 2014年09月
  8. The Interdisciplinary Workshop on Quantum Device 2014, organizer, 2014年03月, 2014年03月
  9. The Interdisciplinary Workshop on Quantum Device 2013, 組織委員, 2013年01月, 2013年01月
  10. BIT's 7th Annual World Congress of Nano Science & Technology 2017, Forum 4: Nano-Electronics and Microsystems, Session 405: Quantum Dot, Quantum Wire, Quantum Well., Co-Chair, 2017年10月, 2017年10月
  11. International Conference on Challenges in Quantum Information Science, Chair of Organizing Committees, 2018年04月, 2018年04月