2020 Fiscal Year Annual Research Report
光量子コンピュータを用いた連続量量子アルゴリズムの実証
| Project/Area Number |
20H01833
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
武田 俊太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80737304)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 量子光学 / 量子情報 / 量子コンピュータ / 連続量量子情報処理 / 量子アルゴリズム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者はこれまで、次世代の超高速コンピュータとして、汎用・大規模光量子コンピュータを実現する独創的な手法を考案・開発してきた。本研究では、研究代表者の光量子コンピュータ固有の強みを活かし、実際に光量子コンピュータで意味のある問題を解くことを目指す。これは、将来的に光量子コンピュータを実社会応用していくための第一歩となる。
2020年度は、はじめに光量子コンピュータで実装する予定の量子計算についてシミュレーションを行いつつ、その評価法や要求精度について理論的検討を進めた。この結果、構築すべき光学系の具体的な構成や、その光学系が満たすべき条件を明らかにした。続いて、この検討結果に基づき、実際に光学系の構築を進めた。まず、今回の量子計算に必要な光を生成するための量子光源となる光パラメトリック発振器を、本研究の要求条件を踏まえて新たに設計・開発した。また、量子レベルの光を高感度で測定することのできる高量子効率・広帯域のホモダイン検出器も開発した。実際に、開発した光パラメトリック発振器により生成した光をホモダイン検出器で測定することにより、光パラメトリック発振器の動作性能を評価した。その結果、設計から期待される通りの動作をしていることが確認され、さらに本研究において量子計算の実証実験をするために十分な質で動作していることが確かめられた。以上により、本研究の光学系を構築するための基本的な要素技術が一通り完成したと言える。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画では、2020年度に量子計算の評価法の検討と光パラメトリック発振器の評価を予定していた。今回、実際にこれらを達成し、学会発表も行うことができたため、本研究は順調に進展していると言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は、2020年度に開発した光パラメトリック発振器やホモダイン検出器を組み合わせて光学系を完成させた上で、その光学系を用いて量子計算を実装するステップへと移行していく予定である。
|
