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2021 年度 実施状況報告書

二元フーリエ解析による量子力学の持つ非局所性の操作的意味付け

研究課題

研究課題/領域番号 17K17711
研究機関東京工業大学

研究代表者

森 立平  東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (60732857)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
キーワード量子情報 / 量子計算 / 量子アルゴリズム / 量子通信路
研究実績の概要

量子計算と古典計算のギャップを証明するためにランダム量子回路の量子超越性について研究をした。その結果、ランダム量子回路の主力の確率を古典計算で精度よく近似することは(計算量理論における仮定のもとで)困難であることを証明した。この結果は理論計算機科学の最高の国際会議である FOCS 2021 で発表された。
また、一方で非自明に高速な指数時間の動的計画法の量子アルゴリズムを開発し、MFCS 2021 で発表した。
また、量子通信路識別問題の識別誤り確率の新しい下界を導出した。その顕著な応用として、Grover のアルゴリズムの最適性を証明した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ランダム量子回路の量子超越性に関する研究は大きな結果である。その他にも着実な結果が得られている。

今後の研究の推進方策

当初の研究テーマから少し方向性が外れているので、量子計算の観点から非局所性の研究にアプローチする予定である。

次年度使用額が生じた理由

COVI19 の影響で出張等に制限があったため、研究が滞った。2022年度は旅費および物品に使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] Quantum supremacy and hardness of estimating output probabilities of quantum circuits2022

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yasuhiro、Mori Ryuhei、Movassagh Ramis
    • 雑誌名

      Proceedings of Foundations of Computer Science

      巻: - ページ: 1296, 1307

    • DOI

      10.1109/FOCS52979.2021.00126

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantum speedups for dynamic programming on n-dimensional lattice graphs2021

    • 著者名/発表者名
      Adam Glos, Martins Kokainis, Ryuhei Mori, Jevgenijs Vihrovs
    • 雑誌名

      Proceedings of Mathematical Foundations of Computer Science

      巻: 202 ページ: 50:1, 50:23

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.MFCS.2021.50

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著

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公開日: 2022-12-28  

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