少ない観測データから人の流れを予測 ―量子技術で案内板配置を支援―
30分ごとの人数観測と量子アニーリングを模した計算から人流を予測し、オープンキャンパスで案内板配置を支援しました。
関連研究論文 ↗RESEARCH UPDATES
研究活動・プレスリリース
研究成果の発信と、研究論文の公開記録。
TOPの新着に戻る2026
Analytical singular-value structure of analytic-continuation kernels from Slepian information theory
APS Open Science
全学教育情報特別講義での学生の発案から産学共同研究へ―量子アニーリングを活用した人材採用の最適化研究をAQC2026で発表―
キューアンドエーとの共同研究で、量子アニーリングを使ったスカウト採用と人材の相補性の最適化を研究し、AQC2026で発表しました。
Prediction-based sign placement using QA sampling
Scientific Reports
関連プレスリリース ↗Nonreversible gauge fields in Fokker-Planck dynamics: Supersymmetric Hamiltonians and learned finite forces
Physical Review Research
子育ての孤立を地域の力で解決する手法を開発 ―量子技術を活用した子育て支援者との相性マッチング―
保護者と地域シニアの相性や日程を考慮したマッチング手法を開発し、仙台市の14組・14名による実証で複数の最適候補を確認しました。
GSIS掲載：
関連研究論文 ↗Existence of a phase transition in the one-dimensional Ising spin glass model with long-range interactions on the Nishimori line
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
Demonstration of a compatibility-based childcare support service using quantum annealing
Scientific Reports
関連プレスリリース ↗Daydreaming algorithm for biased patterns
Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment
Accelerating Extended Benders Decomposition with Quantum-Classical Hybrid Solver
Journal of the Physical Society of Japan
Analysis of Critical Points in a Permutation Model on Hierarchical Lattices by Real-Space Renormalization Group
Journal of the Physical Society of Japan
Attention-Like Hebbian Learning from Quantum Probability Flow and Quantum-Annealer Tests
Journal of the Physical Society of Japan
Audio Source Separation via Nonnegative Binary Matrix Factorization Using D-Wave Quantum Annealer
Journal of the Physical Society of Japan
Finite-Basis Duality Estimate for the Surface-Code Threshold under Correlated Bit-Flip Errors
Journal of the Physical Society of Japan
Fourier Analysis of Parameterized Quantum Circuits and the Barren Plateau Problem
Journal of the Physical Society of Japan
Graph Minor Embedding Can Affect Sampling Degenerate Ground States Using Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
Griffiths Inequalities and Gibbs–Bogoliubov Inequality for General Gauge Glasses with Gaussian Disorder on Nishimori Line
Journal of the Physical Society of Japan
Kernel Learning by Quantum Annealer
Journal of the Physical Society of Japan
Maxwell’s Demon in Markov Chain Monte Carlo: Cooling Information Flow and Entropy Balance
Journal of the Physical Society of Japan
Non-Equilibrium Model Selection via Finite-Time Thermodynamics
Journal of the Physical Society of Japan
Performance Evaluation of Ising and QUBO Variable Encodings in Boltzmann Machine Learning
Journal of the Physical Society of Japan
Population Annealing as a Discrete-Time Schrödinger Bridge
Journal of the Physical Society of Japan
Quantum Generative Model on Bicycle-sharing System and an Application
Journal of the Physical Society of Japan
Quantum-Classical Hybrid Algorithm Using Quantum Annealing for Multi-Objective Job Shop Scheduling
Journal of the Physical Society of Japan
Statistical Mechanics Calculations Using Variational Autoregressive Networks and Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
Uniformity Bias in Ground-State Sampling Induced by Replica Alignment in Quantum Monte Carlo for Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
2025
東北大学と量子アニーリング技術の共同研究を開始～採用活動の最適化に向けた量子技術の検証を実施～
キューアンドエー株式会社と、量子アニーリングを用いた採用指標の推定・評価に関する共同研究を開始しました。
GSIS掲載：
伝統的手法MEMの性能限界を明らかに ―50年以上用いられてきた信号推定手法の脆弱性を発見―
最大エントロピー法で、事前に仮定するモデルのわずかな違いが信号の復元精度を急激に悪化させる場合があることを理論的に示しました。
関連研究論文 ↗量子アニーリングを活用したデータセット浄化技術を開発 ―ラベルノイズを効率的に除去しAIの汎化性能を飛躍的に改善―
ブラックボックス最適化と量子アニーリングを組み合わせ、誤ラベルを含む学習データを効率よく除去する手法を開発しました。
関連研究論文 ↗Filtering out mislabeled training instances using black-box optimization and quantum annealing
Scientific Reports
関連プレスリリース ↗スピングラス理論の新たな展開－複雑系の厳密な解析から最先端技術の新たな地平へ－
スピングラスの温度カオスとリエントラント転移の厳密な関係を示し、西森ライン上でのレプリカ対称性の破れの可能性を明らかにしました。
関連研究論文 ↗Typical reconstruction limit and phase transition of maximum entropy method
Physical Review Research
関連プレスリリース ↗Temperature chaos as a logical consequence of the reentrant transition in spin glasses
Physical Review E
関連プレスリリース ↗最適輸送が組み込まれた「生成拡散モデル」の学習則の解明 －計算資源の限られた環境における高性能な生成モデルの活用にも期待－
シュレーディンガー橋を用いた生成拡散モデルの学習則を整理し、精度を保ちながら一部の学習を早期終了する方法を検証しました。
関連研究論文 ↗Schrödinger bridge-type diffusion models as an extension of variational autoencoders
Physical Review Research
関連プレスリリース ↗Optimization of connection patterns between mobile phones and base stations using quantum annealing
Scientific Reports
Relaxation-assisted reverse annealing on nonnegative/binary matrix factorization
PLOS One
D-Waveと東北大学、日本における量子コンピューティングの導入と実装を加速するための戦略的パートナーシップを発表 最適化、人工知能、材料シミュレーションなどの分野における量子ソリューションの新たなユースケースの創出
D-Waveと東北大学が、最適化・AI・材料シミュレーションなどの量子アプリケーション開発と社会実装を進める戦略的パートナーシップを発表しました。
Large-Scale AGV Routing Based on Multi-FPGA SQA Acceleration.
ASP-DAC 2025
Free energy equivalence between mean-field models and nonsparsely diluted mean-field models
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
Existence of Long-Range Order in Random-Field Ising Model on Dyson Hierarchical Lattice
Journal of Statistical Physics
Efficient Construction of Feasible Solutions in Column Generation Using Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
Online Calibration Scheme for Training Restricted Boltzmann Machines with Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
Quadratic Unconstrained Binary Formulation for Traffic Signal Optimization on Real-World Maps
Journal of the Physical Society of Japan
Quantum annealing-based route optimization for commercial AGV operating systems in large-scale logistics warehouses
Scientific Reports
Quantum Discriminative Restricted Boltzmann Machine
Journal of the Physical Society of Japan
Reformulation of One-Hot Constraints in Combinational Optimization
Journal of the Physical Society of Japan
Solution Space and Storage Capacity of Fully Connected Two-Layer Neural Networks with Generic Activation Functions
Journal of the Physical Society of Japan
Sparse Modeling for Inelastic Neutron Scattering
Journal of the Physical Society of Japan
Subgradient Method Using Quantum Annealing for Inequality-Constrained Binary Optimization Problems
Journal of the Physical Society of Japan
2024
Replica bound for Ising spin glass models in one dimension
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
Duality Analysis in a Symmetric Group and its Application to Random Tensor Network Models
Progress of Theoretical and Experimental Physics
ソフトバンクと東北大学、量子コンピューターを用いた組み合わせ最適化問題の変数を効率的に削減する手法を開発
ソフトバンクとの共同研究で、量子コンピュータ向けの組合せ最適化問題に必要な変数を効率よく削減する手法を開発しました。
本学の学生が量子アニーリング技術を使い、 株式会社高速のマスコットキャラクターのモザイクアートを作成し、同社を訪問しました
量子アニーリングで制作したモザイクアートを株式会社高速へ贈呈し、研究室の学生らが同社を訪問しました。
量子アニーリングとAIで材料の新しい組成を発見 工場での製造工程最適化や生物分野などへの活用拡大に期待
LG Japan Labとの共同研究で、量子アニーリングとベイズ最適化を用いて目標特性を持つ化学材料の新たな組成を探索しました。
関連研究論文 ↗Hybrid Algorithm of Linear Programming Relaxation and Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
Phase Transition in Binary Compressed Sensing Based on L1-norm Minimization
Journal of the Physical Society of Japan
Reconsideration of Optimization for Reduction of Traffic Congestion
Journal of the Physical Society of Japan
Toward Mean-Field Bound for Critical Temperature on Nishimori Line
Journal of the Physical Society of Japan
2023
東北大学、 ソフトバンクと量子コンピュータを用いた無線通信環境の最適化に関する共同研究を開始
ソフトバンクと、量子コンピュータを使ったデバイスと基地局の接続最適化など、無線通信環境の改善に向けた共同研究を開始しました。
大規模物流倉庫の業務に量子アニーリング技術を応用し省力化 物流2024年問題の解決へ向け共同研究開始
シャープと、量子アニーリングを応用した多数の自動搬送ロボットの同時制御や物流倉庫の効率化に関する共同研究を開始しました。
Exploration of new chemical materials using black-box optimization with the D-wave quantum annealer
Frontiers in Computer Science
関連プレスリリース ↗Individual subject evaluated difficulty of adjustable mazes generated using quantum annealing
Frontiers in Computer Science
関連プレスリリース ↗量子アニーリングによる自動迷路生成 公開伴走型生配信授業の受講生による学術研究が出版されます
公開講義QA4U2の受講生とともに、量子アニーリングによる迷路生成と、解き手に応じた難易度調整を研究しました。
関連研究論文 ↗量子アニーリングの効率的な最適化手法を開発 数理最適化アルゴリズムとの組み合わせで最大3.7倍の高速化を確認
列生成法と量子アニーリングを組み合わせ、制約付き二次最適化問題を効率よく解く手法を提案し、実機実験で最大3.7倍の高速化を確認しました。
関連研究論文 ↗Efficient Algorithm for Binary Quadratic Problem by Column Generation and Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
関連プレスリリース ↗量子コンピュータを活用したスタートアップ創出による量子技術の社会実装を加速的に展開 ～SIPを通じて量子ソリューション拠点の活動強化～
大関教授らが提案した、量子コンピュータを活用する新事業の共創基盤がSIPに採択され、人材育成とスタートアップ創出支援を進めます。
Mean-field theory is exact for Ising spin glass models with Kac potential in non-additive limit on Nishimori line
Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical
Magnetic order in nanoscale gyroid networks
Physical Review B
Exact Solution of Free Entropy for Matrix-Valued Geometric Brownian Motion with Non-Commutative Matrices via Replica Method
Journal of the Physical Society of Japan
Gibbs–Bogoliubov Inequality on the Nishimori Line
Journal of the Physical Society of Japan
Random Postprocessing for Combinatorial Bayesian Optimization
Journal of the Physical Society of Japan
Spatio-temporal reconstruction of substance dynamics using compressed sensing in multi-spectral magnetic resonance spectroscopic imaging
Expert Systems with Applications
Virtual Screening of Chemical Space Based on Quantum Annealing
Journal of the Physical Society of Japan
2022
⼤関研究室が第3回量⼦コンピューティングEXPO【秋】に出展 共同研究成果および量子ネイティブ人材育成の取り組みを紹介
量子コンピューティングEXPO秋で、企業との共同研究成果と量子人材育成の取り組みを紹介しました。
Travel time optimization on multi-AGV routing by reverse annealing
Scientific Reports
A Scalable Emulator for Quantum Fourier Transform Using Multiple-FPGAs With High-Bandwidth-Memory
IEEE Access
Comparing the Effects of Boltzmann Machines as Associative Memory in Generative Adversarial Networks between Classical and Quantum Samplings
Journal of the Physical Society of Japan
Threshold theorem in isolated quantum dynamics with stochastic control errors
Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
2021
大関研究室が第2回 量子コンピューティングEXPO【秋】に出展 共同研究成果および一般公開イベントの成果物を発表
量子コンピューティングEXPO秋に出展し、共同研究の成果と一般公開イベントの成果物を紹介しました。
Mirror-symmetry-protected dynamical quantum phase transitions in topological crystalline insulators
Physical Review Research
Mean field analysis of reverse annealing for code-division multiple-access multiuser detection
Physical Review Research
多数のエアモビリティをリアルタイム制御する量子技術実証を開始 ～住友商事、東北大学、OneSkyによるグローバル産学連携～
住友商事・OneSkyと、量子コンピューティングを使ったエアモビリティのリアルタイム三次元交通制御の実証を開始しました。
現地会場と参加者を結ぶオンラインリアルタイム配信を実施 東北大学、量子コンピューティングEXPO【春】に出展
量子コンピューティングEXPO春に出展し、共同研究の取り組みとミニ講義を現地とオンラインで紹介しました。
量子技術を用いたAIや交通制御などの技術の実用化に向けて住友商事株式会社と共同研究契約を締結
住友商事のQXプロジェクトを支援し、量子コンピューティングを活用するAIや交通・物流技術の実用化に向けた共同研究契約を締結しました。
Assessment of image generation by quantum annealer
Scientific Reports
Benchmark Test of Black-box Optimization Using D-Wave Quantum Annealer
Journal of the Physical Society of Japan
Kernel-based framework to estimate deformations of pneumothorax lung using relative position of anatomical landmarks
Expert Systems with Applications
Quantum annealing for ICT system design automation
2021 IEEE/ACM 21st International Symposium on Cluster, Cloud and Internet Computing (CCGrid)
Teacher-Student Learning for a Binary Perceptron with Quantum Fluctuations
Journal of the Physical Society of Japan
2020
量子アニーリング装置による量子シミュレーションを実行 －非平衡量子統計力学理論の実証とさらなる発展に貢献－
量子アニーリング装置を用いた磁性体の模擬実験により、非平衡量子統計力学の理論が理想条件から外れても成立する場合を確認しました。
関連研究論文 ↗Probing the universality of topological defect formation in a quantum annealer: Kibble-Zurek mechanism and beyond
Physical Review Research
関連プレスリリース ↗COVID-19問題解決に向けて東北大学と民間企業が量子コンピューティング技術で研究協力
D-Waveの量子コンピュータ無償利用を通じ、COVID-19に関わる課題へ取り組む研究者・専門家を企業と協力して支援する取り組みを発表しました。
2019
東北大学とデンソー、量子アニーリングマシンを活用した工場内の無人搬送車の効率的配送技術を発表
デンソーとの共同研究で、量子アニーリングによる無人搬送車の制御を検証し、工場を模したシミュレーションで稼働率を80%から95%へ改善しました。
関連研究論文 ↗Control of Automated Guided Vehicles Without Collision by Quantum Annealer and Digital Devices
Frontiers in Computer Science
関連プレスリリース ↗慶應義塾大学理工学部と量子コンピューティング分野での連携協定を締結
慶應義塾大学理工学部と、量子コンピューティングを中心とした情報科学の基礎・応用研究に関する連携協定を締結しました。
東北大学とNEC、量子アニーリングマシンを活用した SI実務の高度化に向けて共同研究を開始
NECと、量子アニーリングによるシステム自動設計の高速化やAI学習データの拡充に向けた共同研究を開始しました。
量子アニーリングマシンの効率的利用方法の開発 組合せ最適化問題の効率的な分割で量子アニーリングマシンの性能向上
解きたい問題に合わせて部分問題と埋め込みを選び、量子アニーリングマシンで大規模な組合せ最適化問題を高精度に解く方法を開発しました。
関連研究論文 ↗Improving solutions by embedding larger subproblems in a D-Wave quantum annealer
Scientific Reports
関連プレスリリース ↗2018
東北大学と東京工業大学が量子コンピューティング研究の連携協定を締結
東京工業大学と東北大学が、量子コンピューティングの基礎・応用研究と人材育成を連携して進める協定を締結しました。
GSIS掲載：
量子力学による学習法は人工知能の性能を向上させる 量子アニーリングが拓く機械学習と計算技術の新時代
量子揺らぎを残す学習法を古典計算機で検証し、ニューラルネットワークの未知データに対する汎化性能を高められる可能性を示しました。
関連研究論文 ↗Optimization of neural networks via finite-value quantum fluctuations
Scientific Reports
関連プレスリリース ↗Quantum Speed Limit is Not Quantum
Physical Review Letters
関連プレスリリース ↗物理法則に潜む速度限界を発見 あらゆるスケールに成立する普遍的不等式を証明
量子速度限界と同様の制限が古典的な運動方程式にも成立することを示し、速度限界の普遍的な起源を明らかにしました。
GSIS掲載：
関連研究論文 ↗2017
東北大学、D-wave マシンを活用した研究開発を開始 量子コンピュータが加速する最適化技術・機械学習の実用的展開を推進
D-Wave 2000Qの利用を開始し、量子アニーリングの基礎・応用研究、企業との課題解決、人材育成を推進する研究開発を発表しました。