上西 慧理子

開放系における変分量子アルゴリズムの解析と開発

研究者

上西 慧理子

研究概要

本研究では、ノイズが変分量子アルゴリズムに与える影響の解析やノイズのエラーを評価する手法の構築を行います。また、機械学習の分野において発展してきた最適化手法による視点から解析を行うことで、局所解から効率的・高速に抜け出す手法を開発します。さらに、得られた知見をもとにノイズがどのような条件で量子計算を加速させるのかを明らかにし、ノイズがアシストする変分量子アルゴリズムを開発します。

品岡 寛

スパースモデリングを用いた固体の革新的量子計算技術の開発

研究者

品岡 寛

研究概要

本研究では、古典アルゴリズムのボトルネックを量子超越性で解消した固体の高精度量子多体計算手法を開発し、新機能探索及び材料解析の加速を通して、生産プロセスの革新につなげます。具体的には、(1) 量子多体計算理論「動的平均場理論」、データ科学的手法「スパースモデリング」を活用した量子-古典ハイブリッドアルゴリズム、(2) 固体の物性予測を行う量子ソフトウェア、を開発し、(3) 実証計算を行います。

曽田 繁利

量子計算機による量子ダイナミクス研究に向けた技術基盤の創出

研究者

曽田 繁利

研究概要

量子多体系のダイナミクスは取扱いの困難さから未だよく理解されていない研究課題です。そこで、本研究では量子多体系のダイナミクスに対するNISQデバイスを用いた研究を実現することを目的とした量子-古典ハイブリッドアルゴリズムを開発します。開発した手法については古典の大型計算機による計算結果との比較による量子計算の優越性の検証、またNISQデバイスを用いた量子多体系のダイナミクス研究への応用を行います。

田島 裕康

量子情報幾何に基づく、対称性・不可逆性・量子性の統一的理論の構築と応用

研究者

田島 裕康

研究概要

本研究課題では、対称性・不可逆性・量子性の間に存在する普遍的な構造を定式化・理解する統一的な理論体系を構築し、量子計算・量子熱力学・物性および生物物理をはじめとした幅広い分野へ応用することを目指します。また、それらの知見を踏まえて、耐故障性量子計算の実現に向けた誤り訂正符号の探求、量子熱機関をはじめとした量子デバイスの性能向上法の解析を行う予定です。

谷本 輝夫

信頼性を持つ量子コンピュータ・アーキテクチャの研究

研究者

谷本 輝夫

研究概要

量子コンピュータの実現に向けて、システムレベルの信頼性獲得に必要なアーキテクチャ技術に取り組みます。量子回路の実行回数を増やすことで再現性を高められますが、実行時間や消費エネルギーが増加します。したがって、アルゴリズムやデバイスの性質に適応して実行回数を制御する必要があります。デバイスの現実的なふるまいをモデル化したシミュレーション・フレームワークを構築し、再現性あるシステムを探求します。

土持 崇嗣

多様な電子状態計算を実現する包括的量子アルゴリズムの開発

研究者

土持 崇嗣

研究概要

量子コンピュータによって複雑な化学反応を解き明かすためには、限られた計算資源でもそのポテンシャルを最大限に引き出せる実用的な量子アルゴリズムが求められます。デジタルコンピュータでは取り扱いが難しい量子もつれを強く起こした様々な電子状態を効率よく構築する量子回路や、少ない量子ビット数を用いて精度の高い結果を得る手法を提案し、黎明期にある量子コンピュータをうまく活かす技術の創出を目指します。

中島 峻

リアルタイム制御ソフトウェアによる量子ビット仮想化

研究者

中島 峻

研究概要

量子コンピュータハードウェアの性能は、デバイスの物理的性質だけでなく、制御手法に大きく依存します。本研究では量子ハードウェアと密接に連携して動作するリアルタイム制御アルゴリズムを開発・実装します。制御アルゴリズムと一体となった量子ビットの「仮想化」を通じて、量子コンピュータ性能の底上げを目指します。

水野 雄太

離散的化学反応論のための量子計算技術

研究者

水野 雄太

研究概要

原子・分子は粒子として振る舞う離散的存在であり、化学反応は原子間の結合が組み換わる離散的事象とみなせます。この離散性と組合せ爆発のために、化学量論的反応経路解析や確率論的速度論解析など、従来計算技術では膨大な計算量を要する問題が化学反応論には存在します。本研究では、これらの問題を量子計算によって効率的に解くための枠組みを開発し、化学反応論と量子情報処理技術の相乗的発展に貢献します。

御手洗 光祐

量子計算における低レイヤータスク分割技術の構築

研究者

御手洗 光祐

研究概要

近年量子コンピュータのハードウェアは目覚ましい発展を遂げていますが、それでもなお、近未来に実現するハードウェアの能力は、使用可能な量子ビット数やゲート精度などの面で限られたものとなると予想されます。本研究では、量子コンピュータに実行させたいタスクを適切に分割するための手法を、特に量子ゲートや量子回路といった低レイヤー部で適用できる形で開発し、そのようなハードウェアを適用できる応用範囲を拡張します。

山崎 隼汰

高速な量子機械学習の基盤構築

研究者

山崎 隼汰

研究概要

本研究では、量子コンピュータをうまく使った高速な機械学習を広い適用範囲で高速化を損なうことなく実現するためのアルゴリズム・アーキテクチャの理論的基盤を構築します。量子コンピュータなしでは難しい高速・大規模な機械学習を将来的に実現するための方法を研究することで、機械学習に支えられた我々の社会の一人一人が量子コンピュータの恩恵を受け情報化社会の発展がより一層加速するための理論的な基盤作りを行います。