| 研究領域 | 社会変革の源泉となる革新的アルゴリズム基盤の創出と体系化 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05966
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅳ)
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
山下 茂 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (30362833)
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| 研究分担者 |
山本 直樹 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40513289)
ルガル フランソワ 名古屋大学, 多元数理科学研究科, 教授 (50584299)
森 立平 名古屋大学, 多元数理科学研究科, 准教授 (60732857)
谷 誠一郎 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70396183)
西村 治道 名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (70433323)
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
119,730千円 (直接経費: 92,100千円、間接経費: 27,630千円)
2024年度: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円)
2023年度: 29,510千円 (直接経費: 22,700千円、間接経費: 6,810千円)
2022年度: 30,420千円 (直接経費: 23,400千円、間接経費: 7,020千円)
2021年度: 26,780千円 (直接経費: 20,600千円、間接経費: 6,180千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 量子計算 / 古典計算 / 計算理論 / 実践的利用 / 協調設計 / 量子計算と古典計算の協調利用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
量子計算各種モデルにおける計算能力の解析を行う理論的なアプローチと、実際に量子計算機を利用する実践的なアプローチの両面から以下の4項目の研究を行う。
(A) 既存の量子計算モデルの結果を量子・古典協調の観点から、あるいは「弱い」量子計算モデルの観点から再検討・再構築する。
(B) 量子計算に起こりうる現実的なエラーを考慮に入れた計算モデルの検討を進める。
(C) 量子計算の方式に応じて異なる量子回路のモデルを量子・古典協調利用の枠組みの中で検討・評価する。
(D) 量子計算と古典計算を協調して利用する計算アルゴリズムの能力を解析するための計算モデルを検討・評価する。
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| 研究成果の概要 |
大規模でエラー訂正可能な量子計算機が実現した時には，量子計算機と現在の計算機（以下，古典計算機）を協調して利用するための計算基盤が必要となる．そのために必要な古典計算に比べて量子計算が得意・不得意とする問題を理論的に明らかにすることに，いくつかの場合で成功した．具体的には，万能量子計算モデル，能力が限定された量子計算モデル，測定ベース量子計算モデル，量子分散計算モデルなどの様々な計算モデルにおいて，量子計算の能力の解析を行い，今までに知られていない様々な知見を得た．また，量子回路の具体的な設計手法や，実践的な量子計算の利用方法に関して，従来手法より有効な手法を数多く開発した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
どのような状況で量子計算機が古典計算機よりも有効になるかという知見を増やすことができた．これにより，将来のエラー訂正可能な大規模な量子計算機を古典計算機と協調して利用する計算基盤を構築するために必要な知見を増やすことができた．この知見を利用して、与えらえた問題を部分問題に分けることにより量子計算と古典計算を適切に使い分ける計算基盤の構築が可能となると期待できる．それにより，将来の量子計算が有効利用できる適用範囲が広がることが期待できる．
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