無線通信の高速大容量化を加速する量子最適化

量子优化加速高速、大容量无线通信

• 批准号: 22H01484
• 负责人: 石川 直樹
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Yokohama National University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01484/
• 关键词: 無線通信; 量子計算; 最尤検出; 量子回路; 二次加速

2022年度の成果は計3編の論文としてIEEEのQ1国際誌に投稿し、うち2編が査読中、1編が採録判定に至った。採録となった論文について概要を以下に記す。[成果1] 実数係数に対応したグローバー適応探索の提案とマルチアンテナ無線通信システムにおける最尤検出の量子加速 [Norimoto, Mori, Ishikawa, IEEE TCOM 2023]グローバー適応探索は二値最適化問題の求解を二次加速できる量子全探索アルゴリズムである [Gilliam+, Quantum 2021]。同アルゴリズムは整数係数の場合のみに対応しているが、本論文では、実数係数に対応できるようアルゴリズムを拡張した。また、拡張グローバー適応探索の通信分野におけるアプリケーション例として、マルチアンテナ無線通信におけるシンボル検出問題を解いた。従来研究は目的関数の量子回路をオラクルとして理想化しているのに対し、本論文では具体的に量子回路を構成し、量子ビット数や量子ゲート数を解析している。目的関数値の確率分布を導出し、量子アルゴリズムの動作をさらに加速するしきい値の決定法を提案した。誤り耐性量子計算を前提としたシミュレーションにより、最適な性能を保ったまま、問合せ計算量を大幅に削減できることを確認した。その他、本研究課題に関して、依頼講演、招待講演、チュートリアル講演を1件ずつ仰せつかり、いずれもスライドや発表動画をresearchmapおよびYouTubeにて公開した。

The results of 2022 include 3 series of papers submitted to IEEE's Q1 International Journal, 2 series of papers examined, 1 series of papers collected and recorded, and 3 series of papers submitted to IEEE's Q1 International Journal. The following is a summary of the collected papers. [Result 1] Quantum acceleration, especially quantum acceleration, was found in wireless communication system [Norimoto, Mori, Ishikawa, IEEE TCOM 2023]. Quantum full exploration was found in quantum optimization problem [Gilliam+, Quantum 2021]. In this paper, we discuss the relationship between integer coefficients and integer coefficients. The solution to the problem of communication division in the field of wireless communication In order to study the quantum circuit structure and idealization, this paper discusses the quantum circuit structure, quantum circuit number and quantum circuit number analysis Objective: To determine the accuracy of the numerical value distribution, quantum computing and motion acceleration. The premise of quantum computing is to ensure optimal performance and reduce the amount of computation required. Other topics related to this research topic, lectures, hospitality lectures, and lectures are included in the research map and YouTube.