ジュゼッペ・カルレオ

ジュゼッペ・カルレオ
2021年のジュゼッペ・カルレオ
生まれる	1984年（39～40歳）
市民権	イタリア語
知られている	ニューラルネットワークの量子状態 時間依存変分モンテカルロ
学歴
教育	物理
母校	ローマ・ラ・サピエンツァ大学 国際高等研究院
論文	強相関系のスペクトルと動的特性 (2011)
博士課程の指導教員	ステファノ・バローニ
その他のアドバイザー	マティアス・トロイヤー
学術研究
規律	物理
サブ分野	計算物理学
機関	EPFL (ローザンヌ連邦工科大学)
主な関心事	機械学習 量子コンピューティング 凝縮系物理学
Webサイト	https://www.epfl.ch/labs/cqsl/

ジュゼッペ・カルレオ（1984年生まれ）はイタリアの物理学者。EPFL （ローザンヌ連邦工科大学）の計算物理学教授であり、計算量子科学研究所の所長である。^{[1] [2]}

カルレオはローマ・ラ・サピエンツァ大学で物理学を学び、2011年に国際高等研究院でステファノ・バローニの指導の下、理論物理学の博士号を取得した。彼の論文「強相関系のスペクトルと動的特性」は、時間依存変分モンテカルロ法などの凝縮系を研究するための新しい数値シミュレーション手法に関するものであった。^[3]

マリー・キュリー・フェローとして、彼はエコール・シュペリウール・ド・オプティークに参加し、アラン・アスペクトが率いる研究室で極低温原子システムの理論的モデル化とシミュレーションに取り組んだ。^{[4] 2015年に、彼は}チューリッヒ工科大学のマティアス・トロイヤーのグループで働き、後に計算量子物理学の講師となった。^{[5] [6]ここで、彼は}人工ニューラルネットワークと機械学習技術を使用して複雑な量子システムを表現するというアイデアを調査し、ニューラルネットワーク量子状態として知られる変分状態のファミリーを開発した。2018年に、彼は研究者およびプロジェクトリーダーとして、ニューヨーク市のシモンズ財団フラットアイアン研究所の計算量子物理学センターに加わった。^{[7]ここで、彼は}機械学習と量子科学の交差点で数値手法を開発する研究者チームのメンバーとなった。^{[8] [9]} 2018年からはオープンソースプロジェクトNetKetを率いている。^[10]

2020年よりEPFLの量子コンピューティング教授およびEPFL基礎科学学部の計算量子科学研究所所長を務めている。 ^{[1] [2] [11]}

カルレオの主な焦点は、強く相互作用する量子システムと量子コンピューティングに関連する困難な問題を研究するための計算科学の方法の開発です。

2016年に彼は人工ニューラルネットワークに基づく多粒子量子波動関数の表現を導入した。このアプローチはニューラルネットワーク量子状態^[12]として知られており、現代の多体量子物理学における機械学習技術の初期の応用の一つとなっている。この表現の応用^[13]は、例えば相互作用するリュードベリ原子の量子トモグラフィーに使用されている。^[14]

2011年には、変分モンテカルロ法を用いて量子システムのダイナミクスをシミュレートする手法である時間依存変分モンテカルロ法^[15]も共同開発した。このアプローチは、例えば2次元相互作用量子モデルのダイナミクスをシミュレートするために使用される。^{[16] [17]}

カルレオは量子アルゴリズムの開発にも貢献しており、特に変分量子シミュレーションの分野で貢献している。^[18]

彼の研究はNew Scientist、^[19]、 Ars Technica、^[20]、 Physics World、^[21]、 Chemistry World、^[22]、Viceなどのニュースメディアで取り上げられています。^[23]彼の講義の一部はYouTubeでも視聴できます。^{[24] [25]}

彼はELLIS Societyの研究員（2020年より）^[26]であり、Machine Learning Science and Technologyの編集委員（2019年より）^{[27]でもある。}

• Carleo, Giuseppe; Troyer, Matthias (2017-02-10). 「人工ニューラルネットワークによる量子多体問題の解決」. Science . 355 (6325): 602–606. arXiv : 1606.02318 . Bibcode :2017Sci...355..602C. doi :10.1126/science.aag2302. ISSN  0036-8075. PMID  28183973. S2CID  206651104.
• Torlai, Giacomo; Mazzola, Guglielmo; Carrasquilla, Juan; Troyer, Matthias; Melko, Roger; Carleo, Giuseppe (2018 年 5 月). 「ニューラル ネットワーク量子状態トモグラフィー」. Nature Physics . 14 (5): 447–450. arXiv : 1703.05334 . Bibcode :2018NatPh..14..447T. doi :10.1038/s41567-018-0048-5. ISSN  1745-2473. S2CID  125415859.
• Carleo, Giuseppe; Cirac, Ignacio; Cranmer, Kyle; Daudet, Laurent; Schuld, Maria; Tishby, Naftali; Vogt-Maranto, Leslie; Zdeborová, Lenka (2019-12-06). 「機械学習と物理科学」. Reviews of Modern Physics . 91 (4): 045002. arXiv : 1903.10563 . Bibcode :2019RvMP...91d5002C. doi :10.1103/RevModPhys.91.045002. ISSN  0034-6861. S2CID  85517132.
• Carleo, Giuseppe; Becca, Federico; Schiró, Marco; Fabrizio, Michele (2012-02-06). 「多体量子システムの局在とガラス状ダイナミクス」. Scientific Reports . 2 (1): 243. arXiv : 1109.2516 . Bibcode :2012NatSR...2E.243C. doi :10.1038/srep00243. ISSN  2045-2322. PMC 3272662.  PMID 22355756  .
• ストークス、ジェームズ; アイザック、ジョシュ; キロラン、ネイサン; カルレオ、ジュゼッペ (2020-05-25). 「量子自然勾配」. Quantum . 4 :269 . arXiv : 1909.02108 . Bibcode :2020Quant...4..269S. doi :10.22331/q-2020-05-25-269. ISSN  2521-327X. S2CID  202537631.
• Hartmann, Michael J.; Carleo, Giuseppe (2019-06-28). 「ニューラルネットワークによる散逸量子多体ダイナミクスへのアプローチ」. Physical Review Letters . 122 (25): 250502. arXiv : 1902.05131 . Bibcode :2019PhRvL.122y0502H. doi :10.1103/PhysRevLett.122.250502. PMID  31347862. S2CID  119357494.
• Carleo, Giuseppe; Nomura, Yusuke; Imada, Masatoshi (2018-12-14). 「ディープニューラルネットワークによる量子多体系の正確な表現の構築」. Nature Communications . 9 (1): 5322. arXiv : 1802.09558 . Bibcode :2018NatCo...9.5322C. doi :10.1038/s41467-018-07520-3. ISSN  2041-1723. PMC 6294148.  PMID 30552316.  S2CID 54631964  .
• Melko, Roger G.; Carleo, Giuseppe; Carrasquilla, Juan; Cirac, J. Ignacio (2019-09-01). 「量子物理学における制限付きボルツマンマシン」. Nature Physics . 15 (9): 887–892. Bibcode :2019NatPh..15..887M. doi :10.1038/s41567-019-0545-1. ISSN  1745-2481. S2CID  195367448.
• Choo, Kenny; Mezzacapo, Antonio; Carleo, Giuseppe (2020-05-12). 「第一原理電子構造のためのフェルミオンニューラルネットワーク状態」. Nature Communications . 11 (1): 2368. arXiv : 1909.12852 . Bibcode :2020NatCo..11.2368C. doi :10.1038/s41467-020-15724-9. ISSN  2041-1723. PMC 7217823.  PMID 32398658  .

• Google Scholarにインデックスされた Giuseppe Carleo の出版物
• 計算量子科学研究室のウェブサイト