| Project/Area Number |
21K03391
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
TANAKA Shu 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
白井 達彦 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (20816730)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 量子コンピューティング / イジングマシン / 量子古典ハイブリッド計算 / ブラックボックス最適化 / 量子・古典ハイブリッドアルゴリズム / 機械学習 / 量子アニーリング / 量子臨界現象 / 量子古典ハイブリッドアルゴリズム / 物質シミュレーション / 量子コンピュータ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題では、量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション手法を確立し、マテリアルズ・インフォマティクスの知見を組み合わせることで、物質シミュレーションの高速化を実現することを目的としており、事業期間中に以下の2点について実施する予定である。(1)量子古典ハイブリッド計算における様々な物理状態の物性値計算手法の確立、(2)イジングマシンによる材料探索手法の確立。
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| Outline of Final Research Achievements |
We conducted research on quantum-classical hybrid computation techniques to speed up materials simulations. First, we developed algorithms to exploit the performance of Ising machines, including quantum annealing machines and gated quantum computers, which are expected to speed up materials simulations. Second, we studied how to extend the application of Factorization Machine with Quantum Annealing (FMQA), a black-box optimization method that uses Ising machines, to quantum annealing machines.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
量子コンピューティング技術の計算性能は強く期待されており，その有望な応用先として物質シミュレーションの高速化が挙げられる．従来コンピューティング技術と量子コンピューティング技術のそれぞれの良さを活かしたハイブリッド計算手法の構築ならびに，提案手法の性能の高さを理論付ける数理的背景の解明が重要な課題である．本研究成果は，今後，物質シミュレーションの高速化を本格的に実施するための基盤となるものである．
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