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2026年度 (最新) 学院等開講科目 理学院 物理学系 物理学コース

物理学特論第八

開講元
物理学コース
担当教員
大関 真之
授業形態
講義
メディア利用科目
-
曜日・時限
(講義室)
集中講義等
クラス
-
科目コード
PHY.P558
単位数
100
開講時期
2026年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2026年7月16日
使用言語
英語

シラバス

授業の目的(ねらい)、概要

量子アニーリングとは、組合せ最適化問題を解く量子力学的手法であり、実機の登場や産業への応用など現在進行形で目覚ましい進展を迎える量子力学・統計力学・および情報科学に跨るトピックである。その着想はホップフィールド模型に対しての横磁場の適用であり、その理解については、シミュレーテッドアニーリングをはじめとする最適化手法およびスピングラスの研究、量子多体系への接近など多岐にわたる。
量子断熱時間発展
ホップフィールド模型とレプリカ法
シミュレーテッドアニーリングとの関係
鈴木トロッター分解とnon-stoquastic Hamiltonian
拡散モデルとの関係

到達目標

量子アニーリングの基本を学び、さらに量子アニーリングマシンの実機も利用し、その動作原理やシミュレーション技術について知る。

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

量子アニーリングマシンを用いたソリューション作りの要点を知り、さらにそのシミュレーション技術について精通している。

キーワード

量子コンピュータ、量子アニーリング、組合せ最適化問題、生成モデル

学生が身につける力

  • 専門力
  • 教養力
  • コミュニケーション力
  • 展開力 (探究力又は設定力)
  • 展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

板書のある講義を実施し、各回において研究に発展する議論を行う。

授業計画・課題

授業計画 課題
第1回

量子アニーリングについて

その概念や原理について確認

第2回

断熱条件について

その概念や原理について確認

第3回

横磁場のある模型

その概念や原理について確認

第4回

レプリカ法による評価

その概念や原理について確認

第5回

シミュレーテッドアニーリングとの関係

シミュレーションの実施

第6回

鈴木トロッター分解とnon-stoquastic Hamiltonian

シミュレーションの実施

第7回

拡散モデルとの関係

その概念や原理について確認

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

教科書

量子アニーリングの基礎 (共立出版)

参考書、講義資料等

適宜配布する。

成績評価の方法及び基準

主にレポートによる

関連する科目

  • PHY.S301 : 統計力学
  • PHY.S312 : 統計力学II
  • PHY.S440 : 統計力学Ⅲ
  • PHY.Q207 : 量子力学入門(講義)
  • PHY.Q208 : 量子力学II(講義)
  • PHY.Q311 : 量子力学III(講義)

履修の条件・注意事項

特になし