Quantum-classical hybrid simulations of attosecond electron dynamics

• Project/Area Number: 25K01688
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 佐藤 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30507091)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000); Fiscal Year 2025: ¥8,190,000 (Direct Cost: ¥6,300,000、Indirect Cost: ¥1,890,000)
• Keywords: アト秒科学 / 電子ダイナミクス / 量子コンピュータ

Outline of Research at the Start

申請者らが開発してきた時間依存量子多体理論を、最先端の量子計算技術と融合し、アト秒電子ダイナミクスの量子・古典融合シミュレーションを実現する。具体的には、時間依存の軌道関数を用いて、時間依存の量子多体問題を、量子コンピュータと古典コンピュータの両方を用いて解く。変分量子ソルバー、ハミルトニアン発展法に加え、量子Krylov部分空間法によって時間依存の量子古典融合計算に特有の課題を解決する。これにNISQからFTQCまでを通貫する柔軟な量子アルゴリズムを適用し、古典でも、量子だけでも越えられない壁を乗り越える。