量子計算機の実用化に繋ぐ次世代量子多体シミュレーションアルゴリズムの研究開発

• 研究課題/領域番号: 24K16978
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 宮腰 祥平 大阪大学, 量子情報・量子生命研究センター, 特任研究員(常勤) (40994041)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 量子計算 / テンソルネットワーク / 量子多体系

研究開始時の研究の概要

近年、量子科学技術の進歩により、数百量子ビットを備えたゲート型の量子計算機が登場しており、従来の古典計算機を用いたシミュレーション手法と比較しても実用性のある量子計算が可能となりつつある。本研究ではノイズのある現行量子計算機を対象に、量子ー古典ハイブリッド法に基づく量子多体シミュレーションアルゴリズムを開発し、量子多体系における量子計算機応用を推進する。特に変分量子アルゴリズムにおける量子回路最適化の課題に対処するため、テンソルネットワーク法に着想を得た新しい最適化アルゴリズムを構築し、量子計算機を活用することで提案手法の実用性を検証する。