| 研究課題/領域番号 |
12878050
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
宮村 修 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80029511)
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| 研究分担者 |
奥薗 透 広島大学, 大学院・理学研究科, 講師 (10314725)
久保 泉 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70022621)
山西 正道 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (30081441)
伊澤 義雄 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 教授 (10006265)
高橋 徹 広島大学, 大学院・先端物質科学研究科, 助教授 (50253050)
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| キーワード | 量子計算 / 量子ビット / QED / 量子アルゴリズム / ラビ振動 / 電子・光子相互作用 |
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| 研究概要 |
量子計算は、まったく新しい原理に基づく計算機の可能性を開き、巨大な数の素因数分解など、古典的な計算アルゴリズムでは膨大な計算量の必要な計算を、はるかに少ない計算量で解けることが理論的に示されている。しかし、こうした新しい計算の可能性を実現する量子計算機を実際に作るためには、量子ドットを表現できる量子的重ね合わせ状態を実現する必要がある。これまで、レーザー系、イオントラップ系、ジョセフソン接続超伝導素子などが提案されているが、現実的な量子ビット実現の展望はまだ開かれていない。最近、山西正道氏たちは、このようなハードウエアを実現するために、ラビ振動を利用した半導体QEDによる量子素子デバイスを提案した。我々は、平成12年6月に「量子計算の実現に向けて(1)」、という研究会を組織して、このアイデアを中心にして議論を行った。(山西正道「半導体キャビティQEDによる量子操作:THz電磁波発生、量子ビット、制御NOT」、宮村修「山西の方程式を解く」、森田憲一「可逆コンピューティング」)
励起子と共振器モードにある光子からなる2準位モデルを考え、2つの固有状態の時間発展の量子力学的振舞いのシミュレーションを行った。ラビ振動を取り込むような設定を実現し、振動の強さ、周期等を詳細に計算した結果、このデバイスは、量子ビットを実現できる可能性があることが明らかになった。今後、さらに現実に近い系でシミュレーションを進めるとともに、今後重要になると思われる量子計算のシミュレーションコードについても開発を進めていく予定である。
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