ゲージ理論のための量子計算手法の開発と非平衡現象への応用

• 研究課題/領域番号: 24K00630
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 早田 智也 慶應義塾大学, 医学部(日吉), 准教授 (50762655)
• 研究分担者: 日高 義将 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (00425604)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2025年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円); 2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: 格子ゲージ理論 / 量子計算 / 非平衡

研究開始時の研究の概要

近年の量子計算機や量子情報理論の急速的な進展によって、量子計算もしくは関連する計算手法（特にテンソルネットワークに基づく手法）を素粒子・原子核物理学、すなわち、場の量子論的な系の問題へと応用する試みが注目を集めている。本研究は場の量子論の中でも特に宇宙初期や高エネルギー重イオン衝突実験の物理で重要になるゲージ理論の時間発展を計算するための量子計算手法の開発を行う。簡単な非平衡問題に関して開発した計算手法を超伝導型量子計算機を使って実際に実行することで、手法の開発に留まらず、より将来的な応用へと繋がる実践的な研究を行うことを目標とする。