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量子計算機のハードウェアとアルゴリズムのエラーを抑制できる手法を開発東京大学,NTTコンピュータ&データサイエンス研究所,産業技術総合研究所,大阪大学

 東京大学,NTTコンピュータ&データサイエンス研究所,産業技術総合研究所,大阪大学の研究グループは,量子計算機による量子多体計算アルゴリズムに伴う起源不明のエラーを効率的に除去する手法を開発したと発表した。
 量子計算機とは,量子的な状態(量子状態)の重ね合わせおよびその干渉によって,計算を実行する装置の総称である。量子計算機を用いて演算を精密に実行するためには,多くの技術的障害を乗り越える必要がある。なかでも,最も大きな課題として挙げられるのが,外部環境との相互作用やハードウェアの不完全性などによって生ずる,エラー(誤り)の抑制である。量子ビットなどのリソースが限られたデバイスにおいても威力を発揮する効率的な計算手法の研究が進められているが,実用的な観点からはいまだ発展途上の段階にあるのが現状といえる。
 同グループは,起源不明のノイズの影響を受けた量子状態を複数個並列に準備した上で干渉させれば,ハードウェアにおけるノイズの影響とアルゴリズム自体に内在する誤差のいずれも抑制できることを発見し,ハードウェアへの負担を最小限に抑えて計算エラーが抑制できる新たなフレームワークを構築した。この手法は,演算精度が比較的低い量子ビットを多数備えている量子計算機において,大きな威力を発揮するものと期待される。

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