ドミニク・チェン(以下、チェン): コンピューターの進化って、人々の手に計算リソースが浸透していく過程ですよね。1980年代にパーソナルコンピューターとして個人の手に渡り、2000年代にクラウドコンピューティングになった。いまでは中高生でもクラウドリソースを普通に活用できます。アイデアを形にする機会は飛躍的に増えています。扱うデータ量も日々多くなっている。 私が肌で感じるのは、いままで複雑で計算リソースが多すぎて諦めざるをえなかったアプリケーションやサービスが、どんどん手軽につくれるようになっているという状況です。それが量子コンピューター技術まで...... 。実にワクワクします。 大関: 手元にiPadさえあればいいということです。PCからクラウドコンピューティングに変わったときに何が起こったかというと、"優秀なコンピューターは、家になくてもいい"となったことでした。要はクラウド経由で優秀なコンピューターに接続できればいい。手元に必要なのは端末だけ。それで十分活用できる環境になったのです。 東北大学大学院准教授・大関真之 量子コンピューターとデジタル回路が出合って生まれた新しい可能性 九法: 具体的に量子コンピューターは、どのように一般に普及していくと思われます? 大関: よく中学、高校などに出張授業をしにいくことがあるんです。そうするとクラウドで量子コンピューターが運用されているので、中高生に、実際に触らせることができるんですよ。授業で習った原子・分子の特別な性質を利用したコンピューターということで、みんな興奮します。原理なんかわからなくても動かせる。でもそのうち、量子コンピューターが当たり前の世代が登場してくるんですよね。 チェン: 量子ネイティブ! 量子コンピューティングの最新動向[前編] : FUJITSU JOURNAL（富士通ジャーナル）. 大関: そのときが本当のブレイクスルーが起こるときなんじゃないかと思います。 九法: インフラになるということでしょうか。 大関: 何の抵抗感もなく触っています。その感覚がすごい。 チェン: やっぱり解を求めるスピードは速いのですか? 大関: うーん、そうなのですが、でもまだ量子コンピューターは生まれたての赤ちゃん状態なので、エラーも多くて。デジタルのほうが歴史があるので、正確な答えを導き出せる。ただ答えの質が違う。まだ利用価値を探っている状態ですね。そんなデジタルの堅牢なシステムと量子コンピューターの可能性の両方をいいとこ取りしているのが「デジタルアニーラ」なのかなと。どうなんですか(笑)。 東: もともと富士通は20年以上量子コンピューターの研究を続けています。そしてそれとは別部門でスーパーコンピューターをはじめとするデジタル回路の高速化・高並列化の研究も行っていました。たまたまなのですが、量子を研究していたエンジニアがコンピューターの研究部門を同時に見ることになったのです。そこでひらめいたのが、こうした量子デバイスをデジタル回路で再現できないかという着想。それが始まりでした。 チェン: それはシミュレーション的なものなのですか?
大関 :よく中学、高校などに出張授業をしにいくことがあるんです。そうするとクラウドで量子コンピューターが運用されているので、中高生に、実際に触らせることができるんですよ。授業で習った原子・分子の特別な性質を利用したコンピューターということで、みんな興奮します。原理なんかわからなくても動かせる。でもそのうち、量子コンピューターが当たり前の世代が登場してくるんですよね。 チェン :量子ネイティブ! デジタルアニーラ - やさしい技術講座 : 富士通研究所. 大関 :そのときが本当のブレイクスルーが起こるときなんじゃないかと思います。 九法 :インフラになるということでしょうか。 大関 :何の抵抗感もなく触っています。その感覚がすごい。 チェン :やっぱり解を求めるスピードは速いのですか? 大関 :うーん、そうなのですが、でもまだ量子コンピューターは生まれたての赤ちゃん状態なので、エラーも多くて。デジタルのほうが歴史があるので、正確な答えを導き出せる。ただ答えの質が違う。まだ利用価値を探っている状態ですね。そんなデジタルの堅牢なシステムと量子コンピューターの可能性の両方をいいとこ取りしているのが「デジタルアニーラ」なのかなと。どうなんですか(笑)。 東 :もともと富士通は20年以上量子コンピューターの研究を続けています。そしてそれとは別部門でスーパーコンピューターをはじめとするデジタル回路の高速化・高並列化の研究も行っていました。たまたまなのですが、量子を研究していたエンジニアがコンピューターの研究部門を同時に見ることになったのです。そこでひらめいたのが、こうした量子デバイスをデジタル回路で再現できないかという着想。それが始まりでした。 チェン :それはシミュレーション的なものなのですか? 早稲田大学文学学術院准教授・ドミニク・チェン 東 :量子の動きをそのままシミュレーションしたものでなく、量子アニーリングのいくつかの特徴的な動作から発想を得て、デジタル回路で類似的なものを実現したものです。でも私はステップを積み重ねて解を出すことに慣れていたノイマン型*の人間だったもので、最初は解をすぐ出す"魔法の箱"という印象でした。ただ大関先生の著書などを読んでいるうちに、これは画期的なアーキテクチャーだと気づいて……。 *コンピュータの基本構成のひとつ。ノイマン型コンピューターでは、記憶部に計算手続きのプログラムが内蔵され、逐次処理方式で処理が行われる。 九法 :「デジタルアニーラ」の優位性とはどんなところなのでしょう?
15℃)まで冷やした超伝導状態 *8 で量子をコントロールします。Dウェーブ社の量子コンピュータは、組合せ最適化問題を解くための専用マシンです。その原理として使われているのが、東京工業大学の西森秀稔教授らが考案した「量子アニーリング(焼きなまし)」理論です。このマシンを使って特定の問題を計算させると、同じ問題を従来型のスーパーコンピュータで計算させた場合の1億倍の速度だと評判になったのです。 [図3] 従来方式とアニーリング(焼きなまし)方式の解き方の違いイメージ 齋藤 ── ということは将来的に量子コンピュータは、量子アニーリングマシンに集約されていくのでしょうか。 堀江 ── それはわかりません。量子コンピュータの将来像を現時点で描くのは難しいというのが、正直なところです。我々も量子コンピュータの研究にはかなり前から取り組んでいて、その成果の一つがデジタルアニーラなのです。これは物理的な量子現象を利用するのではなく、量子現象の振る舞いに着想を得て設計したデジタル回路よって、複雑な問題を瞬時に解くものです。量子デバイスをコントロールして量子効果を生むのは容易なことではないため、実際に量子デバイスを動かしているわけではありません。 齋藤 ── それほどまでに量子コンピュータは実現が難しいと?
すぐにでも治療を始められることを目指しているってことですよね!すごい技術ですね! (その他) デジタルアニーラは、富士通グループの石川県にある工場で倉庫部品のピックアップ手順の最適化に活用しています。デジタルアニーラで倉庫に置いてある複数の部品を集荷する人の最短経路を算出し、移動距離を約30%短縮しました。また、棚のレイアウト最適化にも取り組んでいて、部品の配置を変えたことにより、月間の移動距離を約45%短縮しています。 その他の「支える」技術 富士通研究所についてもっと詳しく
みなさんこんにちは。 松下忍です。 今回は、量子コンピュータの最新情報についてお伝えします。 量子コンピュータマニアの読者の方々に朗報です。2017年5月に、富士通とカナダの1QB Information Technologies Inc. (以下、1QBit社と略)が協業し「量子コンピュータ技術を疑似的に応用したコンピュータ」を開発していくことを発表しました。 このコンピュータは、「デジタルアニーラ」と呼ばれています。 デジタルアニーラとは何か?
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