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

纠缠非平衡稳态分析及其在量子计算中的应用

• 批准号: 20K14388
• 负责人: 上西 慧理子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14388/
• 关键词: 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; ソリトン; エンタングルメント; 非平衡系

変分量子固有値計算法（VQE: variational quantum eigensolver）の課題として、最適化過程の途中で局所解や鞍点にトラップされてしまう場合がある。VQEの最適化過程でエネルギーの値が更新されなくなったときに、その状態が定常状態であるのか、それとも鞍点で状態は緩やかに変化しているのか、プラトーの定常性を判定するとともにプラトーの先のダイナミクスを解析した。量子系の時間発展シミュレーションについては、単一量子ビットゲートの自由度を完全に利用することで、従来よりも比較的浅い回路でより正確な時間発展を記述できるようになることを示した。

变分量子本征求解器 (VQE) 的一个问题是，在优化过程中它可能会陷入局部解或鞍点。当VQE优化过程中能量值不再更新时，需要判断鞍点处状态是否稳定或者状态是否缓慢变化。关于量子系统的时间演化模拟，我们表明，通过充分利用单个量子位门的自由度，可以用比以前相对较浅的电路更准确地描述时间演化。

项目成果

量子コンピュータを用いた変分量子アルゴリズムの解析

使用量子计算机分析变分量子算法

• 发表时间: 2021
• 作者: 上西 慧理子

Quantum Dark Solitons in the 1D Bose Gas: From Single to Double Dark-Solitons

一维玻色气体中的量子暗孤子：从单暗孤子到双暗孤子

• DOI: 10.3390/universe8010002
• 发表时间: 2022
• 影响因子: 2.9
• 作者: Kayo Kinjo; Eriko Kaminishi; Takashi Mori; Jun Sato; Rina Kanamoto; Tetsuo Deguchi
• 通讯作者: Tetsuo Deguchi

変分量子アルゴリズムにおけるノイズの影響の解析

变分量子算法中的噪声影响分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 上西慧理子; 菅原道彦; 山本直樹
• 通讯作者: 山本直樹

回転軸選択法による量子回路最適化

使用旋转轴选择方法的量子电路优化

• 发表时间: 2021
• 作者: 渡邉宙志; Rudy Raymond; 大西裕也; 上西慧理子; 菅原道彦
• 通讯作者: 菅原道彦

回転軸選択法による量子回路最適化

使用旋转轴选择方法的量子电路优化

• 发表时间: 2021
• 作者: 渡邉宙志; Rudy Raymond; 大西裕也; 上西慧理子; 菅原道彦
• 通讯作者: 菅原道彦