RESEARCH

確率的虚時間発展（PITE）法の計算コストの見積もりと、PITEと量子振幅増幅を組み合わせることによって量子加速が達成されることに関して発表を行った。 以下の文献に関連する内容である。

https://arxiv.org/abs/2305.04600

https://arxiv.org/abs/2308.03605

2023年8/4-8に開催された計算物理学に関する国際会議CCP2023に参加した。近年は量子コンピュータの研究が活発化しているため、今回の会議には量子コンピュータのアルゴリズム開発に関する研究成果が口頭発表とポスター発表のどちらにおいても存在した。口頭発表“Quantum Algorithm for Optimal Molecular Geometries Based on Probabilistic Imaginary-Time Evolution”をおこなった。

磁気記録向けのL10 FePtナノ粒子の大規模シミュレーションを行った。長期保存のための臨界直径は、第一原理計算に基づいて推定されている。

我々のグループでは多体問題における基底状態の計算に関して、非変分的なアプローチとして虚時間発展法を提案している。本研究では、第一量子化ハミルトニアンに基づく分子の構造最適化のための量子アルゴリズムを虚時間発展法に基づいて構築した。提案された枠組みでは、原子核は古典的な点電荷として扱い、電子は量子力学的な粒子として扱う。

高エネルギー状態の指数関数的な減衰という特徴のために、虚時間発展（ITE）法に基づく量子アルゴリズムは積極的に研究されている。我々は、ITE演算子の作用を実現するために、補助量子ビットを導入することで、確率的にITE演算子の作用を実現する方法を提案している。これを確率的ITE（PITE）法と呼ぶ。

量子ビットは（量子）雑音に対して脆弱であるが、この量子雑音の効果を低減して信頼性の高い計算結果を出したい。本研究開発では図に示す、量子計算誤りの源である量子雑音効果を表す量子回路の群、雑音効果量子回路群を用いた量子誤り低減法を構築した。

与えられたハミルトニアンの基底状態を得るための量子計算アルゴリズムは、例えば量子化学計算や最適化の観点などから、強く求められている。本研究において我々は、誤り耐性のある量子ゲート型コンピューターのための、虚時間発展法に基づく新しい基底状態計算フレームワークを提案した。

非心対称物質では、Dzyaloshinski-Moriya相互作用（DMI）の非平衡化により、スキルミオンが出現することがある。我々は菱面体MX3（M: V, Cr, Mn, Fe; X: Cl, Br, I）の中心対称格子を持つファンデルワールス物質との磁気特性を調べた。