トポロジカル量子計算機アーキテクチャの理論的研究

• 研究領域: エニオンの動的制御による情報技術の開拓
• 研究課題/領域番号: 24H00829
• 研究種目: 学術変革領域研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 加藤 晃太郎 名古屋大学, 情報学研究科, 助教 (40895819)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円); 2025年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円); 2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: トポロジカル量子計算 / エニオン / 量子誤り訂正 / トポロジカル秩序相 / 量子計算 / 非可換エニオン

研究開始時の研究の概要

実用的な量子計算機の実現には，具体的な物理系によらない量子計算理論と，アルゴリズムを実装する具体的な物理系の理論という，異なる抽象度を持つ理論間を繋ぐ必要がある．トポロジカル量子計算の理論においては，物理系に依存しない数理科学的な理論は発達しているが，分数量子ホール（FQH）系やKitaev液体といった具体的な物理系を前提とした研究は現在主流の超伝導量子ビットに比べて大きく遅れている．本研究では，研究項目Aの実験チームと連携し，トポロジカル量子計算の「量子演算」，「誤り訂正」，「実装アーキテクチャ」の３要素に関して，FQH系での実装に適した理論的フレームワークを構築する．