荒井 俊太

基本情報

所属

東京科学大学 情報理工学院 数理・計算科学系 助教

研究者番号

00964959

ORCID iD

https://orcid.org/0000-0002-0489-5660

J-GLOBAL ID

202201007166586041

researchmap会員ID

R000035579

外部リンク

主要な研究分野

• 情報通信 / ソフトコンピューティング /

経歴

• 2024年10月 - 現在

  東京科学大学, 情報理工学院 数理・計算科学系, 助教
• 2024年4月 - 2024年10月

  東京工業大学 情報理工学院 数理・計算科学系 高邉研究室, 助教
• 2022年4月 - 2024年3月

  東京工業大学 国際先駆研究機構 量子コンピューティング研究拠点, 助教
• 2021年10月 - 2022年3月

  東北大学大学院 情報科学研究科応用情報科学専攻 情報基礎科学専攻 大関研究室, 特任助教 (研究)
• 2020年5月 - 2022年3月

  株式会社 シグマアイ, Researcher
• 2019年4月 - 2020年4月

  日本学術振興会特別研究員 DC1)

学歴

• 2018年10月 - 2021年9月

  東北大学大学院, 情報科学研究科, 応用情報科学専攻
• 2017年4月 - 2018年9月

  東北大学大学院, 情報科学研究科, 応用情報科学専攻
• 2013年4月 - 2017年3月

  東北大学, 工学部, 情報知能システム総合学科

受賞

• 2019年3月

  研究科長賞, 東北大学 大学院情報科学研究科
• 2019年3月

  総長賞, 東北大学

論文

• Transfer learning for a deep-unfolded combinatorial optimization solver with quantum annealer

  Ryo Hagiwara, Shunta Arai, Satoshi Takabe

  Physical Review A abs/2501.03518 2025年7月30日 査読有り
• Quantum annealing enhanced Markov-Chain Monte Carlo

  Shunta Arai, Tadashi Kadowaki

  Scientific Reports 15(1) 2025年7月1日 査読有り筆頭著者
• Deep unfolded local quantum annealing

  Shunta Arai, Satoshi Takabe

  Physical Review Research 2024年12月27日 査読有り筆頭著者
• Effectiveness of quantum annealing for continuous-variable optimization

  Shunta Arai, Hiroki Oshiyama, Hidetoshi Nishimori

  Physical Review A 2023年10月2日 査読有り筆頭著者
• Dynamical Analysis of Quantum Annealing

  Anthony C. C. Coolen, Theodore Nikoletopoulos, Shunta Arai, Kazuyuki Tanaka

  Sublinear Computation Paradigm 295-317 2021年10月20日
• Mean-Field Analysis of Sourlas Codes with Adiabatic Reverse Annealing

  Shunta Arai

  Sublinear Computation Paradigm 319-334 2021年10月20日 筆頭著者
• Teacher-Student Learning for a Binary Perceptron with Quantum Fluctuations

  Shunta Arai, Masayuki Ohzeki, Kazuyuki Tanaka

  Journal of the Physical Society of Japan 90(7) 074002-074002 2021年7月15日 査読有り筆頭著者
• Mean field analysis of reverse annealing for code-division multiple-access multiuser detection

  Shunta Arai, Masayuki Ohzeki, Kazuyuki Tanaka

  Physical Review Research 2021年7月2日 査読有り筆頭著者
• Dynamics of order parameters of nonstoquastic Hamiltonians in the adaptive quantum Monte Carlo method.

  Shunta Arai, Masayuki Ohzeki, Kazuyuki Tanaka

  Physical review. E 99(3-1) 032120-032120 2019年3月 査読有り筆頭著者
• Deep Neural Network Detects Quantum Phase Transition

  Shunta Arai, Masayuki Ohzeki, Kazuyuki Tanaka

  Journal of the Physical Society of Japan 87(3) 033001-033001 2018年3月15日 査読有り筆頭著者

MISC

• 連続変数最適化問題に対する量子・古典最適化アルゴリズムの比較

  荒井俊太, 押山広樹, 西森秀稔

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 78(2) 2023年
• 量子アニーリングマシンの活用と今後の展望—Applications and Future Perspectives of Quantum Annealing

  大関 真之, 荒井 俊太, 観山 正道

  電子情報通信学会誌 = The journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 106(1) 52-57 2023年1月 招待有り
• 量子アニーリングの進展と典型性能解析

  荒井俊太

  システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集(CD-ROM) 66th 2022年
• リバースアニーリングによるCDMAマルチユーザ検出の統計力学的解析

  荒井俊太, 大関真之, 大関真之, 田中和之

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75(1) 2020年
• 量子揺らぎによる確率的情報処理

  荒井俊太

  電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2020 2020年
• 量子揺らぎによるイジングパーセプトロンの学習

  荒井俊太, 大関真之, 田中和之

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75(2) 2020年
• マスター方程式を用いた非擬似古典確率的なハミルトニアンの秩序変数のダイナミクス

  荒井俊太, 大関真之, 田中和之

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 74(1) 2019年
• D-Waveマシン上における量子相転移の解析

  荒井俊太, 大関真之, 田中和之

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 73(2) 2018年
• ニューラルネットワークによる様々な相転移の検出

  荒井俊太, 大関真之, 片岡駿, 田中和之

  日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 72(2) 2017年

書籍等出版物

• 量子コンピュータによる機械学習

  Schuld, Maria, Petruccione, F. (Francesco), 荒井, 俊太, 篠島, 匠人, 高橋, 茶子, 御手洗, 光祐, 山城, 悠, 大関, 真之

  共立出版 2020年8月 (ISBN: 9784320124622)

講演・口頭発表等

• Wang-Landau法を用いたグローバー適応探索の効率化

  土橋 慶太, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  日本物理学会 2025年9月16日
• 深層展開型組合せ最適化ソルバーの不等式制約への応用

  萩原 涼, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  日本物理学会 2025年9月16日
• サンプリング過程の微分情報に基づくレプリカ交換法の温度セット最適化日本物理学会

  宮田 竜弥, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  日本物理学会 2025年9月16日
• 粒子型変分推論を用いたWang-Landau法による周辺尤度比の推定

  依田 和城, 西川 宜彦, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  信号処理研究会 2025年6月6日
• Learning-based quantum optimization algorithms for quadratic unconstrained binary optimization problems,

  Shunta Arai, Ryo Hagiwara, Satoshi Takabe

  INQA 2024 - International Network on Quantum Annealing Conference 2024年10月17日
• 深層展開を用いた半古典化量子アニーリングの加速

  荒井 俊太, 高邉 賢史

  日本物理学会 2024年9月16日
• 量子アニーラーを用いた深層展開型組合せ最適化ソルバーのための転移学習

  萩原 涼, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  日本物理学会 2024年9月16日
• 深層展開の新展開:量子/量子模擬アルゴリズムへの適用

  高邉 賢史, 荒井 俊太, 萩原 涼

  深層展開に基づく信号処理アルゴリズム構築論の深化と展開 2024年9月3日
• 転移学習に基づく量子アニーラーを利用した深層展開型最適化ソルバーの提案

  萩原 涼, 荒井 俊太, 高邉 賢史

  電子情報通信学会 信号処理研究会 2024年8月27日
• 量子アニーリングを用いたマルコフ連鎖モンテカルロ法の加速

  荒井 俊太, 門脇 正史, 西森 秀稔

  量子アニーリング及び関連技術の基礎から社会実装まで 2024年2月19日
• Deep Unfolded Quantum-Inspired Annealing

  Shunta Arai

  INQA 2023 - International Network on Quantum Annealing Conference 2023年11月7日
• Continuous-variable Optimization by Quantum Annealing,

  Shunta Arai, Hiroki Oshiyama, Hidetoshi Nishimori

  East Asia Joint Seminars On Statistical Physics 2023 2023年10月11日 招待有り
• 連続変数最適化問題に対する量子・古典最適化アルゴリズムの比較

  荒井 俊太, 押山 広樹, 西森 秀稔

  日本物理学会 2023年9月17日
• Benchmark study of continuous function optimization by a quantum annealer,

  Shunta Arai, Hiroki Oshiyama, Hidetoshi Nishimori

  28th International Conference on Statistical Physics, Statphys28 2023年8月11日
• Quantum annealing for continuous function optimization

  Shunta Arai, Hiroki Oshiyama, Hidetoshi Nishimori

  Adiabatic Quantum Computing Conference 2023 2023年6月19日
• D-Waveマシンによる連続最適化

  荒井俊太

  量子アニーリング及び関連技術の基礎から社会実装まで 2023年2月20日
• 量子揺らぎを用いたイジングパーセプトロンの教師-生徒学習

  荒井俊太

  量子コンピューティング研究拠点 発足記念講演会 2022年6月16日 招待有り
• 量子アニーリングの進展と典型性能解析

  荒井 俊太

  第66回システム制御学会 研究発表講演会 2022年5月20日 招待有り
• Adiabatic reverse annealing does not overcome the hard phase in CDMA multiuser detection

  Shunta Arai, Masayuki Ohzeki, Kayuki Tanaka

  Adiabatic Quantum Computing Conference 2021 2021年6月22日
• 量子揺らぎによるイジングパーセプトロンの学習

  荒井 俊太, 大関 真之, 田中 和之

  日本物理学会 2020年9月9日

担当経験のある科目(授業)

• 2024年4月 - 現在

  情報理工学フォーラム (東京科学大学)
• 2026年10月 - 2027年3月

  微分積分学演習II (お茶の水女子大学)
• 2026年4月 - 2026年9月

  微分積分学演習I (お茶の水女子大学)
• 2025年6月 - 2025年8月

  確率論基礎 (東京科学大学)

所属学協会

• 日本物理学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

• データ駆動型量子インスパイアド最適化アルゴリズムの開発と応用

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 2025年4月 - 2028年3月

  荒井 俊太
• 量子揺らぎを伴うサンプリングを駆使した革新的機械学習アルゴリズムの創出

  日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 2019年4月 - 2022年3月

  荒井 俊太