量子アニーリングの提唱者である、西森秀稔教授との共同研究の成果として、Yannick Couzinié, 西谷侑将、西紘史、小杉太一、松下雄一郎が論文 "Annealing for prediction of grand canonical crystal structures: Efficient implementation of n-body atomic interactions" （グランドカノニカル結晶構造予測のためのアニーリング: n体原子間相互作用の効率的な実装 ）を arXivに発表し、アニーリングの材料開発の新しい活用法を提案しました。
この論文では、結晶構造予測（CSP）のためのアニーリングスキームを提案しており、一般的なn体原子相互作用、特に共有結合をシミュレートするために必要な3体相互作用を考慮しています。結晶構造は、単位セルを離散化し、各グリッドポイントに存在または不在を表すバイナリ変数を配置することによって表現されます。この結果、二次制約のないバイナリ最適化（QUBO）または高次制約のないバイナリ最適化（HUBO）の問題がCSP問題を実装し、シミュレートおよび量子アニーリングを使用して解決されます。論文では、目標とする原子数を定式化に含める必要がないことを示し、粒子密度と構成の両方を同時に最適化できることを示しており、これはアニーリングマシンでの使用にとって有利で、相互作用の合計量を減少させる点で利点があることを説明しています。また、論文では、結晶構造予測問題の解決の難しさが必ずしもメッシュサイズと比例しない可能性を示す証拠も提示しています。
Quemixは最適化問題の解決と新材料開発の探索にさらに貢献してまいります。
Kommentare