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境界条件制御によって切り拓く量子ウォークの新たな応用

通过控制边界条件开发的量子行走新应用

基本信息

批准号：
20H01828
负责人：
岡本亮
金额：
$ 10.9万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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-20H01828/
关键词：
量子ウォーク量子光学量子探索量子シミュレーション

项目摘要

本研究では、量子ウォークの境界条件として、2次元系において並進対称性を持つヘリカル境界条件に着目、光子を用いた新しい時間発展プロトコルで実現する。これにより、新たな量子シミュレーションや、量子探索アルゴリズムの実装といった魅力的な応用が期待できる。令和3年度は、（１）花弁状の空間モードをもったビームの評価と最適化に関する研究、および（２）ヘリカル境界条件を課した場合の量子探索アルゴリズムに関する理論の２つの項目に関して研究を進めた。項目１に関しては、令和2年度に空間光変調器を用いて、花弁部分にのみ回折格子を作り、花弁状ビームを生成できることを確認していた。令和3年度はまず、回折効率の評価を行った。空間光変調器は離散的な変調を行うため、階段状の回折格子を用いた。その際、階段回折格子の1周期あたりの段数と回折効率の関係を実験的に調べた。実験の結果、段数が増加するほど回折効率が高くなることがわかった。しかし、階段回折格子の1周期あたりの段数が増加しすぎると、回折光を分離できなくなる。この観点から段数の限界を求めた結果，32段であること分かった。上記の研究結果から、階段回折格子の1周期あたりの段数として、32段が最適であることを明らかにした。項目２に関しては、初年度の理論研究を発展させ、実験系で起こりうるノイズやエラーを導入し、最適探索時間や成功確率への寄与を数値的に調べることにより、実証実験への準備を行った。

In this study, we have studied the boundary conditions of quantum physics, the two-dimensional system, and the photons. The photons are focused on the boundary conditions of the photons. The new quanta, the new quanta, the quantum exploration, the charm, the anticipation. Ling and in three years, (1) Flower-shaped space communication equipment, the most advanced research project, the most advanced research project, the second project, the most advanced research project, and the second project in the field of quantum exploration. In item 1, the space optical equipment for the year 2 is used as a folding grid, and the flower preamble is generated to confirm that the equipment is in use. In Ling and 3 years, the rate of return and rebate is very high. The space optical filter is scattered, and the refolding lattice of the space optical filter is used. The number of segments in 1 cycle, the number of segments, the rate of return, the number of segments, the number of segments. The results, the number of segments and the rebate rate are very high. The number of segments in one cycle, the number of segments, and the number of segments. The number of segments is limited and the result is calculated. The results are divided into 32 segments. The results of the previous study are as follows: the results of the previous study, the number of segments in the first cycle, and the number of segments in the first cycle, and the number of segments in the previous study. Item 2 is scheduled to be completed, the theoretical research exhibition of the beginning of the year will be held, the training program will be launched, and the most successful exploration time will be sent to the number of students who will be ready to do so.