大規模量子計算機の実用化における統計的問題 (量子統計モデリングのための基盤構築)

Abstract

量子計算機とは量子系の性質を積極的に利用して計算を行う装置の1種である。量子計算機を用いることにより、様々な問題の解を既存の計算機よりも高速に求められることが理論的に示されている。量子計算機の実用化のためには, 量子誤り訂正符号とよばれるエラー対策方法を導入し、その上でシステムの大規模化と演算のさらなる高精度化が必要となる。実装デバイスの演算精度を評価する手法として, 量子トモグラフィやRandomiaed Benchmarkingなど様々な統計的手法が提案され実験でも利用されている。しかしながら、現在提案されているどの手法にも長所と短所があり、量子誤り訂正に利用される演算の精度評価手法としてはどれも不十分である。本稿では、精度評価に利用される統計的手法の一つである量子トモグラフィの基本事項と課題、そして課題解決に向けた近年の試みについて解説する。