| 研究課題/領域番号 |
18K19776
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 / 近似量子コンピュータ / 統計物理 / グラフ / マトロイド / 最適化 / 量子コンピュータ / BDD / 量子優位性 / FPTアルゴリズム / マイナー埋込 / 不変多項式 / 量子超越性 / 量子畳込み / グラフ最適化 |
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| 研究成果の概要 |
グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない反例も最小の例を示した。量子優越性に関して、浅層量子回路における近似量子コンピュータであるIBM量子コンピュータにおいて種々Bell不等式の破れの検証を行い、浅層量子回路での量子計算の有効性を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子コンピュータ開発のスピードが、グローバルな研究投資によって実機が使えるようになり、本研究で開発した古典・量子アルゴリズムについて、研究当初は難しかった量子コンピュータにより実験するところまで到達できている。それによって、現在のノイズのある近似量子コンピュータにおける誤差緩和手法の適用と、さらなる方向の提示もでき、当初の予想を超える研究発表を行うことができている。シミュレーションではなく、近似量子コンピュータ実機による実験を先駆的に発表することで、社会的にも量子コンピュータの時代の到来を認識できるものとなっている。
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