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量子アニーリング
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量子アニーリング

(サイエンス)
【りょうしあにーりんぐ】

組み合わせ最適化問題を量子力学的な効果を利用して解くための汎用の解法 。Quantum annealing。
量子焼きなまし法とも呼ばれる。

概要

この手法は確率的な探索法の一種である「シミュレーテッド・アニーリング（模擬焼きなまし法）」における確率的探索を、量子力学的な並列処理で置き換えたものであり、従来の手法より効率の向上が見られることが知られている。東京工業大学理学部長である西森秀稔が考案したとされる。
カナダのD-Wave社は、この手法をハードウェアレベルで実現した装置を商品化しており*1、ロッキード・マーティンやNASAなどはこのハードウェア「D-Wave Two」を用いて、航空機の制御ソフトのバグ検出や系外惑星の探索などを「組み合わせ最適化問題」として表現し、解く試みを行っている。
またビッグデータなど莫大なデータを効率的に扱えるとして注目されている。

使用例

この解法を適用できる「組み合わせ最適化問題」の代表例に、セールスマンが複数の都市の全てを訪問する場合に、最も距離が短くなる経路を探し出す「巡回セールスマン問題」がある。
巡回する都市が少ないと、都市の組み合わせの数が少ないので最短経路は比較的簡単に見つけ出せるのだが、都市が増えるに従って巡回経路が爆発的に増加するため、理化学研究所のスーパーコンピュータ「京」を使っても、現実的な時間で最短経路を見つけられない。そのため現在はその問題に対する「近似解」を出そうとしているが、この解法を用いれば誤差のない完璧な解である「厳密解」を得たり、従来より精度の高い近似解を得る可能性を秘めている*2。

参考文献


量子コンピュータとは何か (ハヤカワ文庫NF―数理を愉しむシリーズ)

量子コンピュータとは何か (ハヤカワ文庫NF―数理を愉しむシリーズ)

*1:http://www.dwavesys.com

*2:［量子コンピュータ1］突然商用化した夢のマシン（3ページ目） | 日経 xTECH（クロステック）

このタグの解説についてこの解説文は、すでに終了したサービス「はてなキーワード」内で有志のユーザーが作成・編集した内容に基づいています。その正確性や網羅性をはてなが保証するものではありません。問題のある記述を発見した場合には、お問い合わせフォームよりご連絡ください。
もあみみ便り•2年前

量子力学のように生きてみよう

勝手に始まってそのまま見てしまった動画で、「量子アニーリング」なるものを知りました。 内容の細かい所はちんぷんかんぷんで、思わず、学生時代に０点や２０点をとった科目が頭をよぎります。が、ご説明されてる先生の話がお上手で、思わず最後まで。 少し前の動画ですが、どうも面白いことになっているらしい、量子力学です。 たくさんの、素晴らしい開発や未来の可能性があるらしいですが、私的に一番ヒットしたのは、こう話されていた、部分。 「量子力学のように生きてください」 （これはすなわち、かたや物理、でも同時に数学。あるときは芸術、あるときは研究、のように、「いろんな商売に手を出し、いろんなことに触れる」ことを…

#量子アニーリング

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t3akt’s blog•5ヶ月前

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早くも11月末日、ついに2023年も12月になりますねー。 お久しぶりですトリスフです。 なんだか年1回程度しか更新しないブログになっておりますが、相変わらずアクセスしてくださっている方がいらっしゃるようなので記事でも書いてみようかなと。 今日のテーマは自分が後で読むと思ってこの1年Pocketに保存していた記事をブログに貼り付けしていくついでに読んでいこうという記事です。でも主に貼り付け作業ばかりになる予定です。 Pocketって何って方は下記参照。ちなみに私は無料版です。 ferret-plus.com PocketはスマホとPC両方に入ってまして、これは秀逸であとで参考にしたい！と思った…

産業調査レポート(市場資料)の紹介ブログ•5ヶ月前

ヘルスケアにおける量子コンピューティング市場：コンポーネント別（ハードウェア、ソフトウェア）、展開別（オンプレミス、クラウドベース）、技術別（超伝導量子ビット、トラップイオン）、用途別（創薬、ゲノム）、エンドユーザー別、地域別 - 2028年までの世界予測

目次 1 はじめに（ページ - 27） 1.1 研究目的 1.2 市場の定義 表1 含まれるものと除外されるもの 1.3 調査範囲 1.3.1 ヘルスケアにおける量子コンピューティング市場（地域別 1.3.2年 1.4 通貨 表2 米ドルへの換算に使用した為替レート 1.5 利害関係者 1.6 リミット 1.7 景気後退の影響 2 研究方法 （ページ - 31） 2.1 研究アプローチ 図1 調査デザイン 2.1.1 二次調査 2.1.1.1 二次資料からの主要データ 2.1.2 一次調査 2.1.2.1 一次情報源 2.1.2.2 一次資料からの主要データ 2.1.2.3 プライマリーの内訳…

たかげべら•5ヶ月前

東北大学市民講演会「量子コンピュータとは」に行ってきました

2023年11月25日に東北大学 片平キャンパスで開催された市民講演会「量子コンピュータとは」を聴講してきました。 www.tohoku.ac.jp お恥ずかしながら量子コンピュータの分野は、Google が2019年に行った「量子超越性 (量子コンピューターの性能が既存のコンピューターの性能を上回ること)」の実証や、2021年に IBM が商用の量子コンピューティングサービス「IBM Quantum」をリリースしたことなどをニュースを通じて知っているぐらいで、物性を含めたその仕組みや適用できる具体的な分野の理解は乏しい状態。 今回たまたま同僚から本講座を教えていただいたため、自身の学びを深め…

産業調査レポート(市場資料)の紹介ブログ•5ヶ月前

量子コンピューティングの市場規模、シェア、産業成長分析レポート：提供、展開（オンプレミス、クラウド）、用途（最適化、シミュレーション、機械学習）、技術（トラップイオン、量子アニーリング、超伝導キュービット）、エンドユーザー、地域別-2028年までの世界成長促進要因と産業予測

1 はじめに （ページ - 28） 1.1 研究目的 1.2 市場の定義 1.3 含まれるものと除外されるもの 1.4 調査範囲 1.4.1 対象市場 図1 量子コンピューティング市場：セグメンテーション 1.4.2 地域範囲 1.4.3年 1.5通貨を考慮 1.6 リミット 1.7 利害関係者 1.8 変更点の概要 1.8.1 景気後退の影響 2 研究方法 (ページ - 33) 2.1 調査データ 図2 量子コンピューティング市場：調査デザイン 2.1.1 二次調査および一次調査 2.1.2 二次データ 2.1.2.1 主な二次資料 2.1.2.2 二次資料からの主要データ 2.1.3 一次…

産業調査レポート(市場資料)の紹介ブログ•5ヶ月前

クラウドベースの量子コンピューティング市場：提供サービス別、技術別（トラップドイオン、量子アニーリング、超伝導キュービット）、用途別（最適化、シミュレーションとモデリング、サンプリング、暗号化）、業種別、地域別 - 2028年までの世界予測

目次 1 はじめに（ページ - 27） 1.1 研究目的 1.2 市場の定義 1.2.1 含まれるものと除外されるもの 1.3 市場範囲 1.3.1 市場の細分化 1.3.2 地域 1.3.3年 1.4 通貨 表 1 米ドル為替レート, 2022 1.5 利害関係者 2 研究方法 (ページ - 32) 2.1 調査データ 図1 クラウドベースの量子コンピューティング市場：調査デザイン 2.1.1 二次データ 2.1.2 一次データ 2.1.2.1 予備選の解散 2.1.2.2 主要業界インサイト 2.2 データの三角測量 図2 市場：データの三角測量 2.3 市場規模の推定 2.3.1 トップ…

toddler’s diary•9ヶ月前

西森秀稔「スピングラス理論と情報統計力学」岩波書店 1999

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nakorakeの日記•9ヶ月前

いちばんやさしい量子コンピューターの教本

先日読了。Kindle Unlimited。 いちばんやさしい量子コンピューターの教本 人気講師が教える世界が注目する最新テクノロジー (「いちばんやさしい教本」シリーズ) 作者:湊雄一郎 インプレス Amazon 良書。ちょっと古いが、量子コンピュータの概要・勘所がかんたんにわかる。 量子の性質、量子ビットを操作する量子ゲート。 量子コンピュータの特徴は、汎用性と高速性。ただし汎用性では既存コンピュータに勝てない。 量子の重ね合わせで複数のデータを同時計算、量子のもつれで結果を絞り込む。 素因数分解をするショアのアルゴリズム。しかし量子エラーの影響が強く、現在は実用的になっていない。 最小コ…