量子アニーリングは古典コンピュータでシミュレートできない

量子物質の性質の解明には量子デバイスが必要

東京工業大学 科学技術創成研究院 量子コンピューティング研究ユニットの坂東優樹研究員（研究当時）と西森秀稔特任教授は、量子アニーリングに関わる量子磁性体の性質をスーパーコンピュータ（古典コンピュータ）でシミュレートし、そのデータが量子力学の理論と合わないことを示した。

量子アニーリングは、その当初の目的である組み合わせ最適化問題を超えて、物質の性質の解明への応用が急速に進展している。しかし、量子アニーリングは古典コンピュータなどの従来技術によりシミュレートでき、専用の量子デバイスを作る必要はないという議論が一部にある。

坂東研究員と西森特任教授は、古典コンピュータ上でのシミュレーションの結果と量子力学の理論が明確に食い違うデータを得た。これは、量子アニーリングを直接実現する量子デバイスによってのみ量子力学的な物質の性質が解明できることを意味する。量子アニーリング装置の研究開発にさらなる動機を与える成果であり、高機能な量子アニーリング装置の実現による物質開発への期待を高めることとなる。

研究成果は8月16日に、アメリカ物理学会が発行する「Physical Review A」誌に掲載された。

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