高橋 康博准教授
量子情報科学、量子計算理論
研究概要
現在のコンピュータの計算能力を遥かに超えるとされる量子コンピュータについて、その計算能力を引き出すアルゴリズムの設計や計算能力の限界の解明に取り組んでいます。
研究内容
- 現在のコンピュータにとって困難な問題を高速に解く量子アルゴリズムの設計
- 量子コンピュータにとって困難な問題の明確化
- ノイズ等の影響を受ける現実的な環境における量子コンピュータの計算能力の分析
研究紹介
電子のような微小な物質は、我々の直感とは異なる振る舞いをすることが知られています。私が専門とする量子情報科学は、このような振る舞いを応用し、現在では不可能な情報処理を可能にする科学技術を扱う学問です。私の研究の中心となるのは、量子情報科学が扱う技術の代表とも言える量子コンピュータです。量子コンピュータは、現在のコンピュータにとって困難な問題を高速に解くコンピュータとして注目を集めています。その計算能力は、インターネット上で広く使われている暗号を解読してしまう程であることが理論的に証明されています。それでは、このような量子コンピュータをどうやって実現するのでしょうか。そして、量子コンピュータは他にどんな問題を高速に解くことができるのでしょうか。これらの問題については現在世界的に研究が進められている状況であり、私は理論計算機科学の立場から後者の問題を扱っています。
私が特に興味をもっているのは、短い時間しか正しく動作しないような、計算リソース（計算時間や記憶領域）の少ない量子コンピュータです。近い将来に実現される量子コンピュータは、このような計算リソースの少ない量子コンピュータと考えられていますが、私の従来の研究では、このような量子コンピュータでさえ、極めて高い計算能力をもつことを証明してきました。今後もこのような研究に取り組んでいくと共に、ノイズの存在等も考慮した現実的な環境における量子コンピュータの計算能力の分析を行っていきたいと考えています。これにより、近い将来に実現される量子コンピュータの計算能力を解明し、我々の社会をより豊かにする量子コンピュータの活用方法を構築していきます。