Si-LSIによる量子計算機実現に関する基礎的研究

利用Si-LSI实现量子计算机的基础研究

• 批准号: 12875065
• 负责人: 中島 康治
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12875065/
• 关键词: 量子計算; 量子ビット; 単電子トランジスタ; 断熱変化アルゴリズム; Si-LSI; RF-SET

量子計算の実現のためには、キュビットの実現、ハミルトニアンの制御、読み出し等の要素技術の開発が必要である。Si系の核スピンを利用した量子計算機実現の立場からこれら要素技術に関して考察した。キュビット実現に関しては、STMとCVDを組み合わせた方法とイオン注入を用いた方法の比較検討から前者の優位性を確認し、必要な装置の設計を行った。また、不純物拡散やアイソトープの問題を検討した。キュビットの読み出しに関しては、残念ながらキュビットの実現までに至らなかったため読み出しの実験はできなかったが基本素子である単電子トランジスタの製作技術を確立した。電子ビーム露光とAI膜の斜め蒸着を組み合わせることにより数nmのトンネル接合の形成に成功した。この結果を国際会議にて報告した。また量子計算の実用化のためには、汎用性のある計算アルゴリズムの開発が不可欠であることが指摘されている。この観点から組み合わせ最適化問題を解くハミルトニアンの断熱変化に着目し、これを使ってNクィーン問題の正解が得られることを計算機シミュレーションによって確認した。しかしこのアルゴリズムを物理的に実現するには多くの困難があることから、新たにニューラルネットワークの手法を導入した制約の少ない新しい断熱変化アルゴリズムの開発に取り組んだ。シミュレーションにより性能検証を行い、これら結果を国際会議にて報告した。量子計算の物理的実現は将来の課題として残ったが、本研究の基礎実験や理論的解析結果から、Si量子計算機実現のための多くの有益な知見を得た。

In quantum computing, it is necessary to improve the operation of essential technology, such as the system, and so on. The Department of Nuclear Engineering (Si) has made use of the traditional quantum computing machine to make a survey of the factors and technologies in the field. It is necessary to verify that the location of the former is confirmed and the necessary equipment is set up by using the method of monitoring, which is used to verify the location of the former, and the method of STM is used to compare the accuracy of the former. If you don't know what to do, if you don't want to do so, you will have to do something about it. In order to make sure that the technology is established, it is necessary to make sure that the technology is correct. The electron beam is exposed to the AI film, and the nm film is used to form a successful joint. According to the results of the international conference, the report will be reviewed. The quantum calculation system is used to calculate the operation of the quantum calculator. it is not necessary to criticize the information. In order to solve the problem of optimization, you can find a correct solution to the problem, and you can get the correct solution to the problem. There are many problems in physics, such as the number of problems, the number of problems, the number of physical problems, the number of problems, and the number of new information systems. We need to review the performance performance report and the results of the International Conference. The future problem of quantum computing physics, the analytical results of the basic theoretical theory of this study, and the Si quantum computing machine show that the multiplicity of quantum computing is beneficial to knowledge.

项目成果

山名智尋 他: "環状結合ニューラルネットワークのアトラクタとその流域構造"電子情報通信学会論文誌A. J84-A no.7. 911-920 (2001)

Tomohiro Yamana 等人：“循环连接神经网络的吸引子及其盆地结构” IEICE Transactions A. J84-A no.7 (2001)。

S.Sato et al.: "A New Approach for Implementation of Analog Neurochips"Proceedings 2001 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 505-508 (2001)

S.Sato 等人：“模拟神经芯片实现的新方法”2001 年非线性理论及其应用国际研讨会论文集。

Cheol-Young Park: "Majority Algorithm : A Formation for Neural Networks with the Quantized Connection Weights"IEICE Trans. on Fundamentals. E83-A・6. 1059-1065 (2000)

Cheol-Young Park：“多数算法：具有量化连接权重的神经网络的形成”IEICE Trans 基础知识。

M.Kinjo et al.: "Evaluation of the Quantum Adiabatic Evolution Algorithm"Proceedings 2001 Intertational Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 323-326 (2001)

M.Kinjo 等人：“量子绝热演化算法的评估”2001 年非线性理论及其应用国际研讨会论文集。

T.Onomi et al.: "New Phase-Mode Logic Gates with Large Operating Regions of Circuit Parameters"IEEE Trans on Applied Superconductivity. 11 no.1. 974-977 (2001)

T.Onomi 等人：“具有大电路参数操作区域的新型相模逻辑门”IEEE Trans on Applied Superconductivity。