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「量子コンピュータ」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】情報基礎学：量子プログラミング ／量子コンピュータを含む研究件
❏高階量子演算に基づいた量子プログラミングと量子アルゴリズムの研究(21H03394)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子プログラミング / 高階量子演算 / 量子アプリケーション / 量子コンピューティング (他6件)
【概要】
❏高階量子演算の解析による量子情報処理の研究(17H01694)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子計算 / 高階量子演算 / 超写像 / 量子プログラミング (他9件)
【概要】関数型量子プログラミングの可能性を探索するために、量子演算を入力として量子演算を出力とする関数である高階量子演算の量子コンピュータ上での実装可能性や実装に必要なリソースを解析した。特に、入力となる量子演算の古典的記述を経ずに、ブラックボックスとして与えられる入力量子演算に対して高階量子演算を直接実行しうる量子情報処理の特性（匿名性）を生かした新たな量子アルゴリズムとして、ユニタリ変換の共役化・転置...
【情報学】情報基礎学：量子計算理論 ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
❏量子グラフ理論確立による量子計算能力の限界解明(23240001)
【研究テーマ】情報学基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算理論 / 量子グラフ理論 / 量子コンピュータ / 計算量理論 / グラフマイナー理論 (他11件)
【概要】量子計算能力の限界解明を目指して、研究分担者・連携研究者らにより多角的に研究を進め、次のような成果をあげた。 (1) 測定ベース量子計算等の量子計算モデルの離散・物理構造に着目し、量子回路最適化や状態変換可能性・測定の汎用実装法・周期グラフ状態の万能計算性について成果を得た。(2) グラフの点マイナー理論を適用して、量子情報の観点からイジング分配関数の効率的計算法を考察し、量子グラフ彩色について量...
【情報学】情報基礎学：高階量子演算 ／量子コンピュータを含む研究件
❏高階量子演算に基づいた量子プログラミングと量子アルゴリズムの研究(21H03394)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子プログラミング / 高階量子演算 / 量子アプリケーション / 量子コンピューティング (他6件)
【概要】
❏高階量子演算の解析による量子情報処理の研究(17H01694)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子計算 / 高階量子演算 / 超写像 / 量子プログラミング (他9件)
【概要】関数型量子プログラミングの可能性を探索するために、量子演算を入力として量子演算を出力とする関数である高階量子演算の量子コンピュータ上での実装可能性や実装に必要なリソースを解析した。特に、入力となる量子演算の古典的記述を経ずに、ブラックボックスとして与えられる入力量子演算に対して高階量子演算を直接実行しうる量子情報処理の特性（匿名性）を生かした新たな量子アルゴリズムとして、ユニタリ変換の共役化・転置...
【情報学】計算基盤：量子ネットワーク ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
【情報学】計算基盤：量子アルゴリズム ／量子コンピュータを含む研究件
❏小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連(0)
【研究テーマ】2020
【研究種目】量子計算
【研究期間】量子アルゴリズム
【研究代表者】量子コンピュータ
【キーワード】熱平衡化
【概要】
❏高階量子演算に基づいた量子プログラミングと量子アルゴリズムの研究(21H03394)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子プログラミング / 高階量子演算 / 量子アプリケーション / 量子コンピューティング (他6件)
【概要】
❏エンタングルメントを保持する非平衡定常状態の解析と量子計算への応用(20K14388)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】上西 慧理子 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任講師 (80726274)
【キーワード】量子計算 / 量子アルゴリズム / 量子コンピュータ / 熱平衡化 / 一次元系 (他8件)
【概要】変分量子固有値計算法（VQE: variational quantum eigensolver）は、量子-古典のハイブリットアルゴリズムの一つの例で、量子コンピュータ上でパラメータ付きの試行状態を作り、測定結果からエネルギー期待値を計算し、古典コンピュータが変分法を用いてエネルギーが最小になるようにパラメータを最適化する。VQEの課題として、最適化の過程でプラトーにトラップされる場合がある。今年度...
【情報学】計算基盤：量子優越性 ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子アルゴリズム・計算量・浅層回路と量子コンピュータ実機実験による量子優位性研究(20H00579)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子コンピュータ / 量子優越性 / 浅層量子回路 / 凸多面体の量子情報 / 量子回路設計理論
【概要】
❏計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究(18K19776)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2022-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 (他19件)
【概要】グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない...
【情報学】計算基盤：分散量子計算 ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子インターネットアプリケーションのユースケース開拓と必要リソースの定量化(22K19781)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2022-06-30 - 2025-03-31
【研究代表者】佐藤 貴彦 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任講師 (30831599)
【キーワード】量子インターネット / 量子コンピュータ / ユースケース開拓 / ブラインド量子計算 / 分散量子計算
【概要】
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
【情報学】情報学フロンティア：量子計算 ／量子コンピュータを含む研究件
❏エンタングルメントを保持する非平衡定常状態の解析と量子計算への応用(20K14388)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】上西 慧理子 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任講師 (80726274)
【キーワード】量子計算 / 量子アルゴリズム / 量子コンピュータ / 熱平衡化 / 一次元系 (他8件)
【概要】変分量子固有値計算法（VQE: variational quantum eigensolver）は、量子-古典のハイブリットアルゴリズムの一つの例で、量子コンピュータ上でパラメータ付きの試行状態を作り、測定結果からエネルギー期待値を計算し、古典コンピュータが変分法を用いてエネルギーが最小になるようにパラメータを最適化する。VQEの課題として、最適化の過程でプラトーにトラップされる場合がある。今年度...
❏計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究(18K19776)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2022-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 (他19件)
【概要】グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない...
❏高階量子演算の解析による量子情報処理の研究(17H01694)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子計算 / 高階量子演算 / 超写像 / 量子プログラミング (他9件)
【概要】関数型量子プログラミングの可能性を探索するために、量子演算を入力として量子演算を出力とする関数である高階量子演算の量子コンピュータ上での実装可能性や実装に必要なリソースを解析した。特に、入力となる量子演算の古典的記述を経ずに、ブラックボックスとして与えられる入力量子演算に対して高階量子演算を直接実行しうる量子情報処理の特性（匿名性）を生かした新たな量子アルゴリズムとして、ユニタリ変換の共役化・転置...
【情報学】情報学フロンティア：最適化 ／量子コンピュータを含む研究件
❏計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究(18K19776)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2022-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 (他19件)
【概要】グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない...
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
【情報学】情報学フロンティア：アルゴリズム ／量子コンピュータを含む研究件
❏ファジィ量子計算に基づく画像の量子表現とその超高速画像圧縮への応用に関する研究(21650050)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】廣田 薫 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50130943)
【キーワード】量子コンピュータ / アルゴリズム / ソフトコンピューティング / 画像文章音声等認識 / 情報システム
【概要】本研究では、量子計算(Quantum Computing)研究の枠組に於いて、ディジタル画像の新たな表現法「量子画像」(Quantum Image)の概念を提案した。具体的には、ファジィ論理を量子計算に埋め込む形でファジィ量子計算の枠組みを新たに提案し、その情報通信分野への各種応用を試みて、画像処理分野、特に画像圧縮の更なる高速化応用を実現した。 申請者グループは、研究実施計画に基づき、初年度(H...
❏量子相関ゲームによる古典・量子両面での離散・連続最適化と計算量の新展開(20300002)
【研究テーマ】情報学基礎
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子コンピュータ / 量子計算 / アルゴリズム / 量子情報 / 離散数学 (他7件)
【概要】現在のコンピュータの限界を超えるモデルとして量子計算を対象とし、そのパワーの源である量子相関を解析した。古典力学では現れない相関をもたらす量子相関について、離散最適化の観点からカット多面体を軸とする方法、連続最適化の観点から量子最大破れを解析し、また計算量の観点から対話型証明系との同値性を示し、量子相関の体系的に解明した。さらに量子計算モデル及び量子情報の研究へ展開をはかり、離散・連続の幾何構造を...
【情報学】情報学フロンティア：機械学習 ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション高速化手法の研究(21K03391)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】田中 宗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
【キーワード】量子コンピューティング / 量子アニーリング / イジングマシン / 量子臨界現象 / 量子古典ハイブリッドアルゴリズム (他8件)
【概要】本研究課題において，2021年度は主に以下の2点の研究を行った．第一に，量子コンピューティング技術の一つである量子アニーリングの性能を理論的に検討するための研究，第二に，ブラックボックス連続最適化に対する量子アニーリング等イジングマシンの適用手法の提案の研究である． 第一の研究では，相互作用が非一様な1次元イジングモデルに対し，相互作用の非一様性と相関のある非一様性を課した横磁場を印加した統計力...
❏量子状態制御と機械学習を用いた量子科学の変革(21K19761)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2024-03-31
【研究代表者】寺師 弘二 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 准教授 (80466804)
【キーワード】量子機械学習 / 量子ダイナミクスシミュレーション / 量子コンピュータ / 量子状態制御 / 機械学習
【概要】本研究の目的は、NISQコンピュータを「目的とする量子系を実現する」ための量子状態生成マシンとして活用し、全体の量子系が一つの「高位量子計算機」として機能するための計算モデルを提案することである。そのために、1)ある量子物理系とその状態関数、2)量子状態を学習するためのNISQマシンの二つを開発の土台とする。令和３年度は、「量子データを入力とする量子機械学習(QML)」の研究と、「超伝導量子ビット...
【数物系科学】数学：計算量理論 ／量子コンピュータを含む研究件
❏計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究(18K19776)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2022-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 (他19件)
【概要】グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない...
❏量子グラフ理論確立による量子計算能力の限界解明(23240001)
【研究テーマ】情報学基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算理論 / 量子グラフ理論 / 量子コンピュータ / 計算量理論 / グラフマイナー理論 (他11件)
【概要】量子計算能力の限界解明を目指して、研究分担者・連携研究者らにより多角的に研究を進め、次のような成果をあげた。 (1) 測定ベース量子計算等の量子計算モデルの離散・物理構造に着目し、量子回路最適化や状態変換可能性・測定の汎用実装法・周期グラフ状態の万能計算性について成果を得た。(2) グラフの点マイナー理論を適用して、量子情報の観点からイジング分配関数の効率的計算法を考察し、量子グラフ彩色について量...
【数物系科学】物理学：少数電子素子 ／量子コンピュータを含む研究件
❏シリコン量子ドットを用いた電子スピン量子ビット開発(21710137)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小寺 哲夫 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)
【キーワード】量子ドット / シリコン量子ドット / 量子コンピュータ / 少数電子素子 / 半導体量子ドット (他8件)
【概要】シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報デバイスの物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的として研究を行ってきた。素子作製においては、エッチング条件とトップゲートのゲート絶縁膜形成条件の最適化を行い、制御性に優れたシリコン2重量子ドットの作製に成功した。本素子を用いて極低温における測定を行い、電子スピン状態に依存するトンネル現象の観測に成功した。 ...
❏量子ドットを用いた多体効果の実験的研究(17204023)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】量子ドット / メゾスコピック / 量子コンピュータ / トンネル現象 / 少数電子素子 (他6件)
【概要】2つの量子ドットを並列させ,一方においてFano近藤効果を生じさせる.もう一方の量子ドットスピンをON/OFFさせることで,Fano近藤効果が消失/出現することを確認した.すなわち,RKKY相互作用を発生させることで,近藤温度が著しく低下したことになり,近藤効果とRKKY相互作用の相克という最も単純な描像を確認する結果となった. 量子ドット内多体効果によって,ドットの量子状態の充填順序は1電子エネ...
【数物系科学】物理学：統計物理 ／量子コンピュータを含む研究件
❏計算論・量子物理の両面からグラフ最適化・不変量の解析による量子超越性理論の研究(18K19776)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2022-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子優越性 / グラウ最適化 / グラフ不変量 / 計算量理論 (他19件)
【概要】グラフのIsing分配関数の計算に対して、グラフ構造の複雑さを表すパラメタの中で枝幅・ランク幅に着目し、そのパラメタを用いた計算量で効率的なものを構成した。特に、パラメタが定数で抑えられるなどの場合に有効である。Ising分配関数からPotts分配関数、そして2変数グラフ不変多項式のTutte多項式へと展開し、有効閉路なしグラフ枝向き付け数に関する成果も得た。Tutte多項式の単峰性が満たされない...
❏孤立量子多体系における熱力学第二法則(16H02211)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)
【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)
【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...
【数物系科学】物理学：ジョセフソン接合 ／量子コンピュータを含む研究件
❏微小ジョセフソン接合集団における量子同期の理論(24510146)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】川畑 史郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (30356852)
【キーワード】巨視的量子現象 / 同期現象 / テラヘルツ波 / ジョセフソン接合 / メタマテリアル (他20件)
【概要】超伝導体ジョセフソン接合アレイにおいて創発する同期現象及び巨視的量子現象に関して研究を行った。高温超伝導体固有接合から発生するテラヘルツ電磁波の計算を行った。その結果, 人工的に局所加熱することによって, テラヘルツ波の強度が桁違いに増大することを明らかにした。また多バンド超伝導ジョセフソン接合における巨視的量子トンネル効果に関する理論構築を行った。その結果, Leggettモードの存在によって量...
❏量子コヒーレンス制御とその量子情報分野への応用(18740250)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】湯浅 一哉 産総研, 研究員 (90339721)
【キーワード】量子コヒーレンス / エンタングルメント / マスター方程式 / 量子コンピュータ / 量子ドット (他7件)
【概要】本研究課題の目的は,量子情報分野への寄与を念頭に,量子コヒーレンスの理解とその制御に関する新たな手法の確立にある.本年度は以下の研究成果を得て,学術誌や国際・国内学会で発表した. 1)量子コヒーレンスの緩和過程を記述するマスター方程式の導出には,通常,対象系と環境系との間に相関のない特殊な初期状態が仮定される.我々は,この仮定を課さない導出法を提示した.この議論は,射影演算子法の再吟味を促すととも...
【数物系科学】物理学：分配関数 ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
❏量子グラフ理論確立による量子計算能力の限界解明(23240001)
【研究テーマ】情報学基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算理論 / 量子グラフ理論 / 量子コンピュータ / 計算量理論 / グラフマイナー理論 (他11件)
【概要】量子計算能力の限界解明を目指して、研究分担者・連携研究者らにより多角的に研究を進め、次のような成果をあげた。 (1) 測定ベース量子計算等の量子計算モデルの離散・物理構造に着目し、量子回路最適化や状態変換可能性・測定の汎用実装法・周期グラフ状態の万能計算性について成果を得た。(2) グラフの点マイナー理論を適用して、量子情報の観点からイジング分配関数の効率的計算法を考察し、量子グラフ彩色について量...
【数物系科学】物理学：メソスコピック系 ／量子コンピュータを含む研究件
❏経路積分モンテカルロ法によるメゾスコピック素子の動的応答解析(21740220)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】加藤 岳生 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)
【キーワード】物性理論 / メゾスコピック系 / 量子ドット / 量子コンピュータ / 量子細線
【概要】量子ホール効果を利用して作成された一次元電子系と量子ドットを結合させた系の動的輸送特性を理論的に解析した。電子間相互作用が強くなると量子相転移現象が生じ、電子の量子コヒーレンスが完全に失われて、これまでの理論で記述できない動的応答が得られることを示した。また単一電子注入におけて電子間相互作用が量子コヒーレンスに及ぼす影響を評価した。近藤量子ドットの電流相関や非平衡版オンサーガー関係式についても研究...
❏量子ドットを用いた多体効果の実験的研究(17204023)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】勝本 信吾 東京大学, 物性研究所, 教授 (10185829)
【キーワード】量子ドット / メゾスコピック / 量子コンピュータ / トンネル現象 / 少数電子素子 (他6件)
【概要】2つの量子ドットを並列させ,一方においてFano近藤効果を生じさせる.もう一方の量子ドットスピンをON/OFFさせることで,Fano近藤効果が消失/出現することを確認した.すなわち,RKKY相互作用を発生させることで,近藤温度が著しく低下したことになり,近藤効果とRKKY相互作用の相克という最も単純な描像を確認する結果となった. 量子ドット内多体効果によって,ドットの量子状態の充填順序は1電子エネ...
【数物系科学】物理学：量子暗号 ／量子コンピュータを含む研究件
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
❏従来捨てていた測定結果を用いた量子暗号の鍵レートの向上(22760267)
【研究テーマ】通信・ネットワーク工学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松本 隆太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10334517)
【キーワード】量子暗号 / B92 / BB84 / 通信路推定 / 区間推定 (他12件)
【概要】従来の量子鍵配送プロトコルでは、プロトコル中で得られる測定結果の一部のみを利用することが多い。本研究では、すべての測定結果を用いることで量子通信路の推定をより正確に行い、鍵レートを向上させることを目指した。キュービットが有限個の単一光子BB84プロトコルと、キュービットが十分多い場合の単一光子B92プロトコルについて前述のアプローチで通信路推定方法を見直し安全性解析をやりなおし、鍵レートが向上する...
【数物系科学】物理学：量子光学 ／量子コンピュータを含む研究件
❏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(20H01833)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】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)
【キーワード】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
【概要】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年度の時点では、本研究で用いるための、高性能な量子光源（光パラ...
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
【数物系科学】物理学：量子情報 ／量子コンピュータを含む研究件
❏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(20H01833)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】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)
【キーワード】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
【概要】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年度の時点では、本研究で用いるための、高性能な量子光源（光パラ...
❏高階量子演算の解析による量子情報処理の研究(17H01694)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子計算 / 高階量子演算 / 超写像 / 量子プログラミング (他9件)
【概要】関数型量子プログラミングの可能性を探索するために、量子演算を入力として量子演算を出力とする関数である高階量子演算の量子コンピュータ上での実装可能性や実装に必要なリソースを解析した。特に、入力となる量子演算の古典的記述を経ずに、ブラックボックスとして与えられる入力量子演算に対して高階量子演算を直接実行しうる量子情報処理の特性（匿名性）を生かした新たな量子アルゴリズムとして、ユニタリ変換の共役化・転置...
❏孤立量子多体系における熱力学第二法則(16H02211)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)
【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)
【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...
【数物系科学】物理学：量子情報処理 ／量子コンピュータを含む研究件
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
❏広帯域ユニバーサルスクイーザーの研究(20244063)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2011
【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)
【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)
【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...
【数物系科学】物理学：エンタングルメント ／量子コンピュータを含む研究件
❏エンタングルメントを保持する非平衡定常状態の解析と量子計算への応用(20K14388)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】上西 慧理子 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任講師 (80726274)
【キーワード】量子計算 / 量子アルゴリズム / 量子コンピュータ / 熱平衡化 / 一次元系 (他8件)
【概要】変分量子固有値計算法（VQE: variational quantum eigensolver）は、量子-古典のハイブリットアルゴリズムの一つの例で、量子コンピュータ上でパラメータ付きの試行状態を作り、測定結果からエネルギー期待値を計算し、古典コンピュータが変分法を用いてエネルギーが最小になるようにパラメータを最適化する。VQEの課題として、最適化の過程でプラトーにトラップされる場合がある。今年度...
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
❏量子コヒーレンス制御とその量子情報分野への応用(18740250)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】湯浅 一哉 産総研, 研究員 (90339721)
【キーワード】量子コヒーレンス / エンタングルメント / マスター方程式 / 量子コンピュータ / 量子ドット (他7件)
【概要】本研究課題の目的は,量子情報分野への寄与を念頭に,量子コヒーレンスの理解とその制御に関する新たな手法の確立にある.本年度は以下の研究成果を得て,学術誌や国際・国内学会で発表した. 1)量子コヒーレンスの緩和過程を記述するマスター方程式の導出には,通常,対象系と環境系との間に相関のない特殊な初期状態が仮定される.我々は,この仮定を課さない導出法を提示した.この議論は,射影演算子法の再吟味を促すととも...
【総合理工】ナノ・マイクロ科学：量子ビット ／量子コンピュータを含む研究件
❏微小ジョセフソン接合集団における量子同期の理論(24510146)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】川畑 史郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (30356852)
【キーワード】巨視的量子現象 / 同期現象 / テラヘルツ波 / ジョセフソン接合 / メタマテリアル (他20件)
【概要】超伝導体ジョセフソン接合アレイにおいて創発する同期現象及び巨視的量子現象に関して研究を行った。高温超伝導体固有接合から発生するテラヘルツ電磁波の計算を行った。その結果, 人工的に局所加熱することによって, テラヘルツ波の強度が桁違いに増大することを明らかにした。また多バンド超伝導ジョセフソン接合における巨視的量子トンネル効果に関する理論構築を行った。その結果, Leggettモードの存在によって量...
❏シリコン量子ドットを用いた電子スピン量子ビット開発(21710137)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小寺 哲夫 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)
【キーワード】量子ドット / シリコン量子ドット / 量子コンピュータ / 少数電子素子 / 半導体量子ドット (他8件)
【概要】シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報デバイスの物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的として研究を行ってきた。素子作製においては、エッチング条件とトップゲートのゲート絶縁膜形成条件の最適化を行い、制御性に優れたシリコン2重量子ドットの作製に成功した。本素子を用いて極低温における測定を行い、電子スピン状態に依存するトンネル現象の観測に成功した。 ...
【工学】電気電子工学：シリコン量子ドット ／量子コンピュータを含む研究件
❏三次元集積化に向けたスケーラブルな積層構造シリコン量子ビットに関する研究(19H00754)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】平本 俊郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20192718)
【キーワード】シリコン量子ビット / 量子コンピュータ / シリコン量子ドット / 大規模集積回路 / 単電子トランジスタ (他6件)
【概要】本研究の目的は，シリコン量子ビットのスケーラブルな三次元集積化を目指して，積層構造の集積量子ビットを提案し，試作・実測を通してその概念を実証することである．本研究では，三次元に拡張可能な構造として上下に量子ビットを積む積層量子ビットを提案する．シリコン積層構造集積量子ビットの作製プロセスでキーとなるプロセスは，電子ビーム露光およびドライエッチングによる微細ナノワイヤチャネル・微細ゲート電極作製プロ...
❏シリコン量子ドットを用いた電子スピン量子ビット開発(21710137)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小寺 哲夫 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)
【キーワード】量子ドット / シリコン量子ドット / 量子コンピュータ / 少数電子素子 / 半導体量子ドット (他8件)
【概要】シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報デバイスの物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的として研究を行ってきた。素子作製においては、エッチング条件とトップゲートのゲート絶縁膜形成条件の最適化を行い、制御性に優れたシリコン2重量子ドットの作製に成功した。本素子を用いて極低温における測定を行い、電子スピン状態に依存するトンネル現象の観測に成功した。 ...
【工学】電気電子工学：量子エレクトロニクス ／量子コンピュータを含む研究件
❏時間領域多重量子テレポーテーションの研究(17H01150)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90332569)
【キーワード】量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ
【概要】H29.4～H30.3時間領域多重量子テレポーテーションの為には扱う時間波束幅を小さくすればするほど、実験系を小型化することができ安定化が容易になるうえ、将来これを用いて量子コンピューターをつくるとき、演算のクロック周波数を上げることができる。現在のコンピューターのクロック周波数は数GHzであるため、将来の量子コンピュータの目標としてはそれを上回る帯域が期待されている。光を情報のキャリアとして用い...
❏孤立量子多体系における熱力学第二法則(16H02211)
【研究テーマ】数理物理・物性基礎
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)
【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)
【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...
❏量子テレポーテーションを基礎にした時間領域多重量子情報処理の研究(26247066)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90332569)
【キーワード】量子エレクトロニクス / 量子コンピューター / 量子コンピュータ
【概要】帯域100MHzの時間領域量子非破壊相互作用ゲートを作製することに成功した。また、その入力として高純度シュレーディンガーの猫状態生成に成功した。さらに、連続量量子テレポーテーション装置を用いた単一光子量子ビットテレポーテーションの時間領域多重化（多光子化）として、量子トリットの量子テレポーテーションに成功した。これらから極限コヒーレント通信に用いる複雑な量子力学的操作実現のために必須な、時間領域多...
【工学】電気電子工学：非線形光学 ／量子コンピュータを含む研究件
❏異種多体系量子操作の基盤技術の開拓(25247068)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)
【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)
【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...
❏微小ジョセフソン接合集団における量子同期の理論(24510146)
【研究テーマ】ナノ構造科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】川畑 史郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 主任研究員 (30356852)
【キーワード】巨視的量子現象 / 同期現象 / テラヘルツ波 / ジョセフソン接合 / メタマテリアル (他20件)
【概要】超伝導体ジョセフソン接合アレイにおいて創発する同期現象及び巨視的量子現象に関して研究を行った。高温超伝導体固有接合から発生するテラヘルツ電磁波の計算を行った。その結果, 人工的に局所加熱することによって, テラヘルツ波の強度が桁違いに増大することを明らかにした。また多バンド超伝導ジョセフソン接合における巨視的量子トンネル効果に関する理論構築を行った。その結果, Leggettモードの存在によって量...
【工学】土木工学：量子ドット ／量子コンピュータを含む研究件
❏シリコン量子ドットを用いた電子スピン量子ビット開発(21710137)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】小寺 哲夫 東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)
【キーワード】量子ドット / シリコン量子ドット / 量子コンピュータ / 少数電子素子 / 半導体量子ドット (他8件)
【概要】シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報デバイスの物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的として研究を行ってきた。素子作製においては、エッチング条件とトップゲートのゲート絶縁膜形成条件の最適化を行い、制御性に優れたシリコン2重量子ドットの作製に成功した。本素子を用いて極低温における測定を行い、電子スピン状態に依存するトンネル現象の観測に成功した。 ...
❏経路積分モンテカルロ法によるメゾスコピック素子の動的応答解析(21740220)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】加藤 岳生 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)
【キーワード】物性理論 / メゾスコピック系 / 量子ドット / 量子コンピュータ / 量子細線
【概要】量子ホール効果を利用して作成された一次元電子系と量子ドットを結合させた系の動的輸送特性を理論的に解析した。電子間相互作用が強くなると量子相転移現象が生じ、電子の量子コヒーレンスが完全に失われて、これまでの理論で記述できない動的応答が得られることを示した。また単一電子注入におけて電子間相互作用が量子コヒーレンスに及ぼす影響を評価した。近藤量子ドットの電流相関や非平衡版オンサーガー関係式についても研究...
❏量子コヒーレンス制御とその量子情報分野への応用(18740250)
【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】湯浅 一哉 産総研, 研究員 (90339721)
【キーワード】量子コヒーレンス / エンタングルメント / マスター方程式 / 量子コンピュータ / 量子ドット (他7件)
【概要】本研究課題の目的は,量子情報分野への寄与を念頭に,量子コヒーレンスの理解とその制御に関する新たな手法の確立にある.本年度は以下の研究成果を得て,学術誌や国際・国内学会で発表した. 1)量子コヒーレンスの緩和過程を記述するマスター方程式の導出には,通常,対象系と環境系との間に相関のない特殊な初期状態が仮定される.我々は,この仮定を課さない導出法を提示した.この議論は,射影演算子法の再吟味を促すととも...
【工学】土木工学：量子コンピューティング ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション高速化手法の研究(21K03391)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】田中 宗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
【キーワード】量子コンピューティング / 量子アニーリング / イジングマシン / 量子臨界現象 / 量子古典ハイブリッドアルゴリズム (他8件)
【概要】本研究課題において，2021年度は主に以下の2点の研究を行った．第一に，量子コンピューティング技術の一つである量子アニーリングの性能を理論的に検討するための研究，第二に，ブラックボックス連続最適化に対する量子アニーリング等イジングマシンの適用手法の提案の研究である． 第一の研究では，相互作用が非一様な1次元イジングモデルに対し，相互作用の非一様性と相関のある非一様性を課した横磁場を印加した統計力...
❏高階量子演算に基づいた量子プログラミングと量子アルゴリズムの研究(21H03394)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2026-03-31
【研究代表者】村尾 美緒 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (30322671)
【キーワード】量子アルゴリズム / 量子プログラミング / 高階量子演算 / 量子アプリケーション / 量子コンピューティング (他6件)
【概要】
❏ダイヤモンド中のNVセンターのナノ配列作製による数量子ビット量子レジスタの実現(26246001)
【研究テーマ】ナノ構造物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】磯谷 順一 筑波大学, 図書館情報メディア系(名誉教授), 名誉教授 (60011756)
【キーワード】ダイヤモンド / 量子レジスタ / 量子センシング / 離散的時間結晶 / ナノNMR (他20件)
【概要】室温量子スピンとして優れたNVセンダ同士の相互作用に着目した。量子レジスタの多量子ビット化をめざして、短い距離（～13 nm）のNVセンダ配列を規則的なナノホール配列をもつマスク注入により作製する技術を開発した。平均距離～５nmの高濃度NVセンタを作製し、離散的時間結晶の生成を室温で実証した。単一NVセンタにもナノホール注入を応用し、量子センサー・アレイを作製した。量子アルゴリズムを高磁場測定と組...
【工学】総合工学：量子アニーリング ／量子コンピュータを含む研究件
❏量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション高速化手法の研究(21K03391)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】田中 宗 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (40507836)
【キーワード】量子コンピューティング / 量子アニーリング / イジングマシン / 量子臨界現象 / 量子古典ハイブリッドアルゴリズム (他8件)
【概要】本研究課題において，2021年度は主に以下の2点の研究を行った．第一に，量子コンピューティング技術の一つである量子アニーリングの性能を理論的に検討するための研究，第二に，ブラックボックス連続最適化に対する量子アニーリング等イジングマシンの適用手法の提案の研究である． 第一の研究では，相互作用が非一様な1次元イジングモデルに対し，相互作用の非一様性と相関のある非一様性を課した横磁場を印加した統計力...
❏量子最適化計算の拡張定式化による新基軸確立とその古典・量子計算両面での問題解決(15H01677)
【研究テーマ】情報学基礎理論
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (80183010)
【キーワード】量子計算 / 量子最適化 / 量子回路設計 / 量子グラフ状態 / エクスパンダグラフ (他30件)
【概要】量子計算の優位性をBell不等式の破れの周辺で理論・実験的に検証することに取り組んだ。一般化Bell不等式とカット多面体の関係を踏まえ、量子グラフ状態に対するスケーラブルな不等式を、近似量子コンピュータで実験して破れを検証した。足切り横断マトロイドの多面体の拡張定式化の直接的な多項式オーダの記述法を与えた、最大カット問題を近似的に解く古典・量子の近似最適化法を解析した。エクスパンダグラフを用い量子...
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