| 研究課題/領域番号 |
19K11816
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
中西 正樹 山形大学, 地域教育文化学部, 教授 (40324967)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子コンピュータ / 量子アルゴリズム / 量子オートマトン / 量子コンピュータシミュレータ |
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| 研究実績の概要 |
量子計算モデルの理論的解析に関するものとして，量子カウンタオートマトンの能力についての成果を発表した．ある種のプロミス付き問題に対して，それを誤りなく解くことができる1方向量子カウンタオートマトンが存在することを示す一方で，同じ問題が古典の1方向決定性カウンタオートマトンでは解くことができないことを証明した．本結果は制約のある計算モデルの上では，量子モデルが古典モデルよりも能力が高くなることを示すものである．また，古典オートマトンに関する結果として，１方向ラスベガス１カウンタオートマトンと１方向決定性１カウンタオートマトンの間の能力の差を示した．さらに，ブラインドカウンタオートマトンの言語の認識についての予想を否定する結果も得ている．この結果はYakaryilmazによって示された量子アルゴリズムをもとに，確率アルゴリズムへと応用したものである．さらに，ブラインド／非ブランドカウンタオートマトンに関して，いくつかのセパレーションを行う結果を得ている．
量子コンピュータシミュレータの開発についても成果を上げており，量子発見的アルゴリズムを効率よくシミュレーションするためのシミュレータアーキテクチャの開発を行った．量子発見的アルゴリズム中で行われるアダマール変換に着目し，演算のスケジューリング，およびメモリへのデータの配置方法を工夫することでパイプラインストールを起こすことなく，効率的にシミュレーションを行えることを示した．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
量子オートマトンの能力の理論的な解析，および，ハードウェア量子コンピュータシミュレータの開発ともに順調に進んでおり，成果の発表も行えていることから，おおむね順調に進展していると判断した．
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き，量子コンピュータの能力の理論的な解析と，シミュレーションによる解析，およびそのためのシミュレーション環境の開発を行う予定である．特にシミュレーション環境については量子発見的手法向けの高速化手法に関する知見をすでに得ており，これを発展させることを検討している．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
海外出張の行き先が予定から変更になったこと，シミュレータ開発用PCの購入を次年度に繰り越したこと等により，次年度使用額が生じた．
次年度にシミュレータ開発用PCの購入も含め，予算の執行を行う予定である．
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