| 研究課題/領域番号 |
21K03391
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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 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
田中 宗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
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| 研究分担者 |
白井 達彦 早稲田大学, 理工学術院, 講師(任期付) (20816730)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 量子コンピューティング / イジングマシン / 量子古典ハイブリッド計算 / ブラックボックス最適化 / 量子・古典ハイブリッドアルゴリズム / 機械学習 / 量子アニーリング / 量子臨界現象 / 量子古典ハイブリッドアルゴリズム / 物質シミュレーション / 量子コンピュータ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究課題では、量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション手法を確立し、マテリアルズ・インフォマティクスの知見を組み合わせることで、物質シミュレーションの高速化を実現することを目的としており、事業期間中に以下の2点について実施する予定である。(1)量子古典ハイブリッド計算における様々な物理状態の物性値計算手法の確立、(2)イジングマシンによる材料探索手法の確立。
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| 研究成果の概要 |
物質シミュレーションの高速化を目指し，量子古典ハイブリッド計算技術の研究を実施した．第一に，物質シミュレーションの高速化につながることが期待される，量子アニーリングマシンを含むイジングマシンやゲート式量子コンピュータの性能を引き出すアルゴリズム開発を行った．第二に，量子アニーリングマシンを含むイジングマシンによるブラックボックス最適化手法である，Factorization Machine with Quantum Annealing (FMQA) について，適用範囲を広げるための方法を検討した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子コンピューティング技術の計算性能は強く期待されており，その有望な応用先として物質シミュレーションの高速化が挙げられる．従来コンピューティング技術と量子コンピューティング技術のそれぞれの良さを活かしたハイブリッド計算手法の構築ならびに，提案手法の性能の高さを理論付ける数理的背景の解明が重要な課題である．本研究成果は，今後，物質シミュレーションの高速化を本格的に実施するための基盤となるものである．
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