2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20500024
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| Research Institution | NTT Communication Science Laboratories |
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Principal Investigator |
河野 泰人 日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 協創情報研究部, 主任研究員 (40396180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関川 浩 東海大学, 理学部, 准教授 (00396178)
山下 茂 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30362833)
中西 正樹 山形大学, 地域教育文化学部, 准教授 (40324967)
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| Keywords | 量子回路設計 / 行列分解 / パターンマッチング / Linear Nearest Neighbor / 隣接互換グラフ / Steane符号 / SATアルゴリズム / 量子プッシュダウンオートマトン |
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| Research Abstract |
昨年度までに、研究課題1の量子回路構成に関しては十分な成果を得ており、今年度はファンドの締めくくりとして、これまでに得られた位相変換に関する量子回路の応用に関する研究を行った。具体的には、高次空間上の2次曲線を高速でパターンマッチングする量子アルゴリズムを考案した。さらに、設計された量子回路を実際に実行するには、物理的に実現可能な回路でなければならないが、現在最も実現可能性が高いと考えられている量子計算のモデルであるLNN(Linear Nearest Neighbor)上の回路に変換する新しい手法を考案した。具体的には、今年度は隣接互換グラフと呼ばれるデータ構造を利用することにより、ゲート順序も考慮してLNNアーキテクチャへの最適な変換を行うことが出来る問題の定式化に成功した。この手法により、エラー訂正符号として有名なSteane符号のエンコーディング回路をLNNアーキテクチャへ最適に変換することが出来た。また、AQFTの回路に関して、今まで知られている最良の手法の結果を改善することもできた。また、量子ウォークに関する研究を行い、(1)直線上の量子ウォークの振る舞いを解析的な手法で近似(2)量子ウォークと古典ウォークのハイブリッドな計算手法を用いるSATアルゴリズムの開発を行った。量子計算モデルに関する研究として量子プッシュダウンオートマトンを取り上げ、空スタック受理の場合は量子モデルのほうが古典モデルよりも能力が弱くなりうることを示した。
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