有限温度SU(2)ゲージ理論の量子計算

• 研究課題/領域番号: 24K22889
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0203:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: ピーダーセン 珠杏 国立研究開発法人理化学研究所, 量子コンピュータ研究センター, 特別研究員 (61000518)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 量子計算 / 場の量子論 / ゲージ理論

研究開始時の研究の概要

近年、場の量子論の量子計算が盛んに研究されているが、有限温度場の量子論の量子計算は未だ困難な課題とされている。これは、 有限温度系の計算に必要な熱的状態が混合状態で記述されるため、量子コンピュータ上の取り扱 いが困難になるからである。
申請者は熱的純粋状態 状態 と量子虚時間発展 法 と呼ばれる手法を用いたアルゴリズムを提案し、この課題を解決する。本研究では、このアルゴリズムに基づいて 2+1 次元有限温度 SU(2) ゲージ理論の 量子計算を行う。量子計算には 100 量子ビット以上の量子コンピュータを利用し、量子エラー緩和アルゴリズムを実装することで量子エラーを抑制し結果の解析を行う。