時間依存する非平衡系の最適な量子アルゴリズムの構築

• 研究課題/領域番号: 24K16974
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 水田 郁 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70963700)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2028年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2027年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 量子計算 / 非平衡量子系

研究開始時の研究の概要

量子多体系のシミュレートは、量子計算において最も基本的かつ物性物理・量子化学に広い応用性を秘める分野であり、量子計算機により量子系のどのような性質を計算できるのか・どの程度高速に計算できるのか、が特に重要な問題となっている。時間非依存の量子系に対しては、近年の量子特異値変換アルゴリズムなどの進展により、時間発展・基底状態・パラメータ推定など様々な計算が最適な計算コストで実行できることが示された。本研究では時間依存する非平衡量子系に焦点を当て、それらに対してどのような量子計算タスク(固有状態計算,パラメータ推定など)が実行できるのか、そしてそれらが最適な計算コストを達成できるのかを明らかにする。