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2020 年度 実績報告書

指数時間量子アルゴリズムの設計

研究課題

研究課題/領域番号 20H04138
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) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード量子情報 / 量子アルゴリズム / 指数時間量子アルゴリズム / 量子通信路 / ランダム量子回路
研究実績の概要

量子計算の量子超越性に関する研究をした。ランダム量子回路の出力確率を古典計算で精度よく近似することがいくつかの計算量的な仮定の元で不可能であることを示した。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、非自明に高速な指数時間量子アルゴリズムを開発した。先行研究で考えられていた問題をより一般化した問題についても高速な量子アルゴリズムを開発した。この結果は理論計算機科学の国際会議の MFCS 2021 で発表された。
量子通信路識別問題について通信路へのクエリ回数を固定した場合の誤り確率の下界を導出した。その結果、Grover のアルゴリズムが最適なアルゴリズムであることを証明した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ランダム量子回路の量子超越性の研究は大きな結果となった。その他にも着実な結果を得ることができた。

今後の研究の推進方策

引き続き指数時間量子アルゴリズムの開発を続ける。特に巡回セールスマン問題等の量子アルゴリズムを開発する。

  • 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 62nd Annual Symposium on Foundations of Computer Science (FOCS 2021)

      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 46th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2021)

      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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