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分子の核磁気共鳴(NMR)を使った量子コンピュータの多ビット化に必要な下記の研究を行った。
1.量子回路構成法:所望のユニタリ演算をNMRで実現できる1量子ビット(qubit)と2-qubitの基本量子ゲートから成る量子回路に分解する方法を開発した。
2.量子計算実験:量子計算に適した分子の探索によりブロモトリフルオロブテンを見い出した。同核qubitを独立に制御できるシェィプトパルス構成法を開発し、グローバーの検索アルゴリズムなど3-qubitの量子計算実験を行った。
3.バケツリレー式量子回路:1次兀高分子を用いたバケツリレー式量子回路の計算機シミュレーションと高分子の探索を行い、ポリイソプレンやポリペプチドなど望ましい構造を持つ候補を見い出した。
4.量子状態トモグラフィ:多ビット量子コンピュータの内部状態を観察するための量子状態トモグラフィの研究を行い、直接結合していない2量子ビットの状態を効率良く観測する方法を考案して、実験を行なった。
5.量子アルゴリズムの多ビット化:多ビット化に適するように、Deutsch-Joszaなど判定問題の量子アルゴズムを1-qubitの平均値のみで判定できるように変形し、実験を行った。
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