超伝導回路による超高速乱数生成に基づく確率計算回路の創出

• 研究課題/領域番号: 25K01284
• 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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 山梨 裕希 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (70467059)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2025年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
• キーワード: 確率的演算 / 確率ビット / 乱数生成器

研究開始時の研究の概要

従来のディジタルビットに基づく確定計算が苦手とする組み合わせ最適化問題等を効率的に解くことができる確率計算が注目されている。本研究では確率計算ハードウェア実装に必要となる任意の確率で‘1’を出力する確率出力ビット（p-bit）を超伝導乱数生成器によって実現する本提案は類似技術である量子計算機よるアニーリングマシンと比較しても、ｍKまでの冷却や量子ビットの極めて正確な状態重ね合わせの制御が必要なく、実現性や拡張性に優れている。p-bit間で符号を含む強度可変な結合を実現し、現実的な問題に応用できることを示す。本研究により、超伝導回路による超高速な乱数生成に基づく確率計算という新領域を開拓する。