量子多体系に対する量子-古典ハイブリッド量子計算の新展開

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04446
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 柚木 清司 国立研究開発法人理化学研究所, 量子コンピュータ研究センター, チームリーダー (70532141)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松枝 宏明 東北大学, 工学研究科, 教授 (20396518) ; 上田 宏 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 准教授 (40632758) ; 曽田 繁利 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 技師 (60466414)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2025-03-31

Summary of the Research Project

古典計算機に対する優位性を持つ数百量子ビットのゲート型量子計算機が現実味を帯びてきている。本研究では、ノイズがあるゲート型量子計算機の能力を有効活用する量子-古典ハイブリッド法に基づくアルゴリズム開発を行い、物性物理学領域における量子計算研究を開拓する。物性物理学領域に量子計算コミュニティーを形成し、量子計算研究の将来を担う若手研究者の育成を図る。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

本研究では、量子計算と古典計算を混合して変分およびそれを超える量子アルゴリズム研究が展開される。古典アルゴリズム開発に関する豊富な実績をもとに、物性物理学の知見に基づく問題設定がなされている。スーパーコンピュータ「富岳」を活用し、古典計算機の限界を検証する試みも進められる。古典計算と量子計算の利点を統合することで、物質科学研究に根差した量子計算機科学の新展開が期待できる。