| 研究課題/領域番号 |
20K03793
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
堺 和光 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 教授 (10397028)
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| 研究分担者 |
茂木 康平 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (30583033)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 可解模型 / 量子可積分系 / 確率過程 / 量子ウォーク / 量子計算 / 量子コンピュータ / 量子ランダムアクセスメモリ / 対称多項式 / 高階スピンXXZ模型 / スピン輸送 / 一般化流体力学 / 畳み込みニューラルネットワーク / 可積分場の量子論 / 共形場理論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、厳密に解ける２次元統計力学模型や(1+1)次元場の量子論において展開されてきた手法を、近年発見されたSchramm-Loewner発展（SLE）と結びつけることにより、１次元および２次元上で定義される新たな確率過程を系統的に創出し、その物理量の厳密な解析および背後にある数理構造を探求することを目的とする。
とくに、(i) 共形場理論を可積分変形することによって得られる有質量な場の理論に対応する非臨界SLEの系統的な定式化、(ii) １次元の可積分な確率過程を媒介とするSLEが生成する新たな２次元の確率過程の創出とその解析、(iii) 創出される確率過程の数理構造の探求を主たるテーマとする。
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| 研究成果の概要 |
「量子的な確率過程」である量ウォークを用いて，新しいタイプのユニバーサル量子コンピュータおよび量子ランダムアクセスメモリ(qRAM)を考案しその定式化を行った．まず，離散時間量子ウォークを用いた全く新しいタイプのqRAMのアルゴリズムを提案し，さらに連続時間量子ウォークを導入することにより，qRAMの物理的実装を行った．さらに，このqRAMと互換性のあるユニバーサル量子コンピュータを提案した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，量子的な確率過程である，量子ウォークを用いて，所望のアドレスに格納された古典情報を，量子的に重ね合わされた状態として実現する高効率なqRAMを考案した．量子ウォークを用いると，量子力学的に重ね合 わされた粒子が，適切に処理されたグラフを「空間的」に移動することによって所望の量子状態を実現することができ，時間的な処理が一切必要でなくなる．さらに，連続時間量子ウォークを用いてその物理的実装を行い，qRAMと互換性のあるユニバーサル量子コンピュータの提案も行った．
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