研究課題
特別研究員奨励費
２０１９年度には、4本の原著論文の執筆、3件の招待講演、5件のセミナー発表に加え、多数の学会発表を行なった。本年度は共同研究を積極的に行い、(1)量子アルゴリズムの開発、(2)非平衡ダイナミクスにおける誤差評価、(3)熱化を伴わない特異的な量子多体模型の固有状態、の3点に関する研究を行なった。ここでは、特に(1)に関して記述する。(1)量子アルゴリズム開発近年の量子情報処理技術の発展によって実現されつつある、誤り訂正機能を持たないようなO(10) - O(100)個の量子ビットから構成される量子デバイスのことを、NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)デバイスと呼ぶ。その量子性を活用することで、最先端のスーパーコンピュータでも不可能な大規模計算を実現できると期待されている。特に、量子開放系が長時間後に到達する「非平衡定常状態」は、量子デバイス設計を含めた産業応用の観点からも非常に重要だが、NISQデバイスを用いて求める手法は知られていなかった。株式会社QunaSysとの共同研究である本研究では、量子コンピュータを用いて非平衡定常状態を求めるアルゴリズム"dissipative-system Variational Quantum Eigensolver"を提案した。これにより、孤立系における基底状態を求める変分量子アルゴリズムであるVQEが、さらに広範な系に適用可能となった。論文では、提案手法のデモンストレーションとして、数値計算による動作シミュレーションと、量子コンピュータの実機を用いた実験結果を示している。特に後者では、Rigetti computing社が提供するクラウド型量子コンピュータ"Rigetti Quantum Cloud Service"を用いてdVQEによる非平衡定常状態を計算し、理論予測と一致することを確かめた。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 2018 2017
すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 11件、 招待講演 3件)
Physical Review Letters
巻: 124 号: 21 ページ: 210606-210606
10.1103/physrevlett.124.210606
Physical Review A
巻: 101 号: 5 ページ: 052122-052122
10.1103/physreva.101.052122
巻: 124 号: 18 ページ: 180604-180604
10.1103/physrevlett.124.180604
Physical Review E
巻: 99 号: 3 ページ: 032113-032124
10.1103/physreve.99.032113
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 87 号: 12 ページ: 124602-124622
10.7566/jpsj.87.124602
PHYSICAL REVIEW B
巻: 97 号: 20 ページ: 205110-205118
10.1103/physrevb.97.205110
Physical Review B
巻: 未定
