2022 Fiscal Year Final Research Report

Quantum-Annealing Assisted Innovative Material Informatics Infrastructure

Research Project

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Project/Area Number	19H01095
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	Kobayashi Hiroaki 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40205480)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	撫佐昭裕東北大学, サイバーサイエンスセンター, 客員教授 (40639655) 阿部圭晃東北大学, 流体科学研究所, 助教 (40785010) 岡部朋永東北大学, 工学研究科, 教授 (50344164) 佐藤雅之東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50781308) 小松一彦東北大学, サイバーサイエンスセンター, 准教授 (50813888) 大関真之東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80447549) 菊川豪太東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (90435644) 觀山正道東北大学, 情報科学研究科, 特任助教 (60639095)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	高性能計算 / 量子アニーリング / クラスタリング / 高分子材料設計
Outline of Final Research Achievements	In this research, we have developed a next-generation high-performance computing infrastructure that integrates conventional high-performance computing technology with quantum computing technology, which is expected to become the information processing technology of the post-Moore era. Furthermore, by utilizing this computational infrastructure, we realized a high-performance polymer material design and development platform by integrating computational science and data science. This high-performance polymer material design platform has made it possible to clarify the physical properties of polymer materials on a scale and with a precision that cannot be achieved with conventional computational techniques. Furthermore, the establishment of a high-performance, high-quality clustering technique using quantum annealing technology has demonstrated the possibility of developing new material candidates that cannot be found by conventional methods.
Free Research Field	高性能計算・量子計算
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の成果は、ムーアの法則の終焉が叫ばれる中、従来の高性能計算技術の高性能化の限界を新たな情報処理技術として期待されている量子アニーリングで突破し、ポストムーア時代の新たな高性能計算基盤のあり方を示すものであり、学術的意義が高い。また本計算基盤を高分子材料設計に応用し、その有用性を実用的な高分子材料設計で明らかにしたことの社会的意義も高い。