| 研究課題/領域番号 |
22KJ0957
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| 補助金の研究課題番号 |
22J14732 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
ピーダーセン 珠杏ウィリアム 東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 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 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 量子計算 / 場の量子論 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は理論的・数値的の2つのアプローチを並行して本研究課題に取り組む。理論的アプローチとして、まず場の量子論における非平衡過程の量子シミュレーションを行う一般的なアルゴリズムを提案することを目指す。数値的なアプローチでは、自身のアルゴリズムに基づいた量子計算によって粘性係数を求めることを目指す。最終的な目標である3+1次元SU(3)ゲージ理論の粘性係数の量子計算は複雑で、現在利用可能な量子コンピューターでは計算不可能だと予想されるため、この系については理論的なアルゴリズムの提案まで行う。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、研究課題の一つとしていた量子回路上の熱的状態準備の研究に取り組んだ。
具体的には、有限温度シュウィンガー模型 (1+1 次元上の U(1) ゲージ理論) の量子計算 を行い、模型のカイラル対称性を調べた。手法としては TPQ 状態 と QITE 法に基づく熱的状態準備のためのアルゴリズムを提案し、その手法をゲージ 理論の量子計算に適用した。
計算はゼロ質量・有質量の場合の 2 つのパラメータで行った。ゼロ質量の場合はこの模型は解 析的に解けることが知られている。そこで本研究では量子計算結果と解析解を比較し、それらが 統計誤差の範囲で一致することを確認した。一方で有質量の場合は解析的に解くことは不可能で あり、さらに θ 項と呼ばれる項を含めると、この模型は符号問題を生じ従来の計算手法では計算が不可能になる。本研究ではこの場合にも量子計算を実行し、シュウィンガー模型のカイラル対称性の破れを調べることで、この手法の有効性を示した。
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