<講義ノート>量子アニーリングの数理

Abstract

物理学の考え方や手法が, 本来の物理学の対象を超えて広範な問題に適用されている。生物物理学は古くから知られている例であるが, 情報科学にも統計力学や量子力学の方法が役に立つことが明らかになってきている。情報統計力学と呼ばれる分野はその典型例である。また, 量子力学の原理を用いて情報処理の高速化を目指す量子情報も盛んに研究されている。本講義では, 量子力学の手法を用いた最適化問題の汎用解法である量子アニーリングについてその基礎付けに重点を置いて解説する。量子アニーリングは量子情報科学の主流とはやや趣を異にする分野であるが, 汎用性やノイズに対する強さなどの長所が注目されて, 理論だけでなく実験的にも研究が盛んになってきている。量子アニーリングの最初の提案者のひとりとして, 独自の視点からその特性の解析や問題点を丁寧に解説していきたい。