| 研究課題/領域番号 |
21K05003
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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32020:機能物性化学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
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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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | Quantum annealing / Self-assembly / Monte Carlo / Adsorption / First-princples / Genetic algorthm / Molecular / Surface / Molecule / First-principles / Machine learning / Quantum Monte Carlo / self-assembly / surface / simulation / quantum annealing / porphryin / phthalocyanine / 量子アニーリング / 分子自己組織化 / 材料設計 / 表面 / 計算材料化学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
This project will develop a computational method based on quantum annealing for predicting how molecules self-assemble on surfaces. This computational method will be designed for future quantum technologies, providing a “基盤” for a future nanomaterials discovery.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、表面上の分子自己組織化シミュレーションを量子アニーラーに実施するための研究開発を行なった。具体的には、次の項目で成功した：(i) 分子吸着のためのシンプルなモデルを開発し、それをIsingハミルトニアンにマッピングできると証明した。(ii) このモデルが金属金の(100)表面上のポルフィリン分子を近似できることを証明した。(iii) 量子モンテカルロ法による量子アニーリングを実施し、表面に吸着した分子の基底状態（最適な分子の方向など）を一貫して絞り込むことができた。しかし、量子アニーリングが古典的なアニーリングに比べて優位性があるという証拠は見つからなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Quantum computing has undergone impressive developments in recent years. It is believed that simulations of molecular systems will be possible using quantum computers within this decade. This work provides an algorithm for simulating molecular self-assembly processes on emerging quantum hardware.
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