研究内容

量子ソフトウェア

近年,量子技術の研究開発が世界的に急速に進んでいます. 量子技術は経済安全保障上でも極めて重要な技術とされ,国をあげた取り組みが始まっています. 量子ソフトウェアは,その一角を担う分野です. 特に,量子コンピュータおよびそれに着想を得た新しいタイプのコンピュータを用いて, 組み合わせ最適化問題を高速に解く研究は,実用化が進んできています.

将来の量子コンピュータ実用化の時代に備えて,その可能性を探り明らかにする研究をしています. また,この分野では世界と比べても非常に人材が不足しています. 量子技術の発展に貢献する人材の育成にも,力を入れています.

Picture

組み合わせ最適化

組み合わせ最適化問題は,身近な問題から社会課題まで, さまざまな場面に見いだすことができます. たとえば,渋滞の緩和,物流システムの効率化,勤務シフトや時間割の作成, 個人の希望にあう品物やサービスの推薦,テーマパークの効率的な巡り方の提案,... など解決できたらうれしい問題がたくさんあります. しかし大規模な問題になると,厳密な最適解を求めるのは難しく, スーパーコンピュータを使っても非常に長い時間がかかってしまいます. 実際には厳密に最適でなくても,十分に満足できる解を ある程度短い時間で求めることが可能です.

十分に満足できる解を得るために必要な労力はどのくらいか, どのくらい多くの要求を課すと満足な解が得られなくなるか などに注目して研究しています.

Picture

パターン形成

身の回りには,自然に現れるさまざまな模様やパターンがあります. たとえば,シマウマやヒョウは体表に特徴的な模様があります. その模様は,数理モデルによって表現でき, 数値シミュレーションによって再現することもできます. もっと身近にも,自発的に現れるパターンたたくさんあります. 塗料を塗ったときにできてしまうシワ, コーヒーの滴を落としたときにできるシミ, 温かい味噌汁を放っておいたときにできる対流のパターン… そのようなパターンのできる原因を突き詰めて数式で表現すると, パターンを制御する (シワやシミができないようにするなどの) 方法も分かります.

身近なパターンが出現する背景を理解すること, それを数理モデルで表現すること,数値シミュレーションで再現すること を中心に研究しています.

Picture