| 研究課題/領域番号 |
17H01694
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
情報学基礎理論
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
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| 研究分担者 |
添田 彬仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (70707653)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 量子アルゴリズム / 量子計算 / 高階量子演算 / 超写像 / 量子プログラミング / 量子情報 / 関数型量子プログラミング / 量子コンピュータ / 量子情報理論 |
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| 研究成果の概要 |
関数型量子プログラミングの可能性を探索するために、量子演算を入力として量子演算を出力とする関数である高階量子演算の量子コンピュータ上での実装可能性や実装に必要なリソースを解析した。特に、入力となる量子演算の古典的記述を経ずに、ブラックボックスとして与えられる入力量子演算に対して高階量子演算を直接実行しうる量子情報処理の特性（匿名性）を生かした新たな量子アルゴリズムとして、ユニタリ変換の共役化・転置化・逆変換化・制御化を実装する量子アルゴリズムを提案および性能評価を行った。また、高階量子演算を応用し、完全量子学習および分散型量子情報処理における並列性・因果性の特性を解明した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子プログラミング上有益な多くの高階量子関数について実装不可能が知られており、このことが関数型量子プログラミングの発展の大きな障壁となっていた。本研究では、入力量子演算を複数回コールすることにより実装不可能性を回避し、匿名性を保ったままユニタリブラックボックスの逆変換化などの有用な高階関数を実装する方法を示した。このことにより、量子コンピュータの新しいプログラミング方法として、関数型量子プログラミングの可能性を切り拓き、量子コンピュータの新たな活用可能性を示した点が本研究成果の学術的意義・社会的意義である。
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