■量子シミュレーションの限界を突破する「局所仮想純化法」
量子コンピュータにおけるシミュレーション性能を劇的に向上させる新しいアプローチ「局所仮想純化法」が大阪大学とＮＴＴ（日本電信電話）＜９４３２＞（東証プライム）をはじめとする研究グループによって発表された。従来の量子シミュレーションでは、冷却温度の限界やノイズの影響を克服するため「蒸留」と呼ばれる手法が用いられてきたが、問題のサイズが大きくなると測定回数が指数関数的に増大するという課題があった。
※量子コンピュータ：物理学における最も基礎的な学問の一つである、量子力学に基づいて動作する計算機のこと。
新手法は、物理学の基本概念である局所性を応用し、着目する局所領域にのみ蒸留を実行することで、測定回数を大幅に削減することに成功した。研究グループは、この手法が有効に機能する理論的条件を明らかにし、数値計算によってその有効性を実証した。
同研究成果は、量子シミュレーションの実用化に向けた重要な一歩であり、物性物理学や量子化学など、複雑な量子力学的現象が現れる多くの分野への応用が期待される。さらに、未解明の量子多体現象の解明にもつながる可能性がある。
研究成果は、２０２４年８月２３日に米国科学誌「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗ Ｌｅｔｔｅｒｓ」のオンライン版に掲載される。同研究は、文部科学省や科学技術振興機構（ＪＳＴ）などの支援を受けて実施された。（情報提供：日本インタビュ新聞社・株式投資情報編集部）
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