負性インダクタンスと熱ゆらぎを活用した複雑な最適化問題を解く量子アニーラの基礎

• 研究課題/領域番号: 23H00180
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 藤巻 朗 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20183931)
• 研究分担者: 田中 雅光 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10377864) ; 田中 宗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円); 2023年度: 28,990千円 (直接経費: 22,300千円、間接経費: 6,690千円)
• キーワード: 量子アニーリング / 熱ゆらぎ / 負性インダクタンス / 超伝導 / 磁性ジョセフソン接合

研究開始時の研究の概要

量子アニーリングは、量子計算の１手法として、また解きたい問題を物理現象に反映させ効率良く解を得る手法として注目され、組合せ最適化問題等において圧倒的優位性が期待される。温度一定で行われるが、対象とする問題によっては解への到達が困難になる。本研究では、熱ゆらぎを積極的に取り込み、より効率的に解を得る手法を探索する。また、磁性ジョセフソン接合は負性インダクタンスとして機能し、長距離低損失結合など、量子アニーリングの実装に対し従来では困難な多様な柔軟性を与える。これに加え、単一磁束量子高速制御回路により、各量子ビットの温度の制御を含め、より複雑な最適化問題に適用可能な量子アニーリング回路を実現する。