【物理】究極の大規模光量子コンピュータ実現法を発明 1つの量子テレポーテーション回路を繰り返し利用/東京大©2ch.net

1白夜φ ★@無断転載は禁止 ©2ch.net2017/09/24(日) 01:38:49.88ID:CAP_USER
2017.09.22
究極の大規模光量子コンピュータ実現法を発明−1つの量子テレポーテーション回路を繰り返し利用−:物理工学専攻 武田俊太郎助教、古澤明教授ら

≪背景≫
量子コンピュータは、現代のスーパーコンピュータでも膨大な時間がかかる計算を一瞬で解くとされる新しい動作原理のコンピュータです。世界中で、原子・イオン・超伝導素子など様々なシステムで汎用量子コンピュータの開発が進められています。しかし、その大規模化は難しく、現在でも数十量子ビットの計算が限界です。光を用いた量子コンピュータの場合も、大規模化は積年の課題でした。しかし近年、1本の光路上で一列に連なった光パルス群を用いることで、量子もつれ状態にある100万個の光パルスの発生が実現され、それを用いれば大規模な計算が実現しうることが分かりました。しかし、実際にはこの計算手法にも非効率的で計算精度が制限されるといった課題があり、いまだ実現には至っていません。

≪今回の概要≫
東京大学工学系研究科の古澤明教授と武田俊太郎助教は、光路上で一列に連なった光パルスを用いる手法を生かしながら、どれほど大規模な計算も最小規模の回路構成で効率良く実行できる究極の光量子コンピュータ方式を発明しました。他のシステムで数十量子ビットが限界だった量子コンピュータも、この方式では原理的に100万個以上の量子ビットを処理できるような桁違いの大規模化が見込めます。本方式のポイントは、ループ構造を持つ光回路を用いて、計算の基本単位となる「量子テレポーテーション」回路1個を無制限に繰り返し用いて大規模量子計算を行うというアイデアです。光回路規模が極限まで小さくなる上、計算も効率良く実行できるため、前述した量子もつれ状態を用いた計算手法の欠点も存在しません。この結果、本手法は光量子コンピュータの大規模化を促すと同時に、それに必要なリソースやコストを大幅に減少させ、光量子コンピュータ開発にイノベーションをもたらすと期待されます。
本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業(CREST)の助成を受けて実施されました。
--- 引用ここまで 全文は引用元参照 ---

▽引用元:東京大学大学院 工学系研究科 2017.09.22
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/soe/press/setnws_201709221056102300122908.html
http://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/images/setnws_201709221056102300122908_912011.jpg

*ご依頼いただきました

147名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 03:16:46.36ID:H2KWzTXd
>>146
アインシュタインが量子力学を理解できなかったのは数学や物理学の知識の有無の問題じゃない
アインシュタインの信じる世界観(哲学)が量子力学の持つ本質的な非決定性を受け容れるのを拒絶したんだ
つまり量子力学という理論とその含意するところをアインシュタインは十分に理解できたが、だからこそ量子力学を受容するのを拒絶した

148名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 07:54:11.05ID:mj670dpz
>>147
アインシュタインの決定論的世界観によって量子力学の確率論的世界観を拒否した(したかった)経緯は知っている
だから含みを持たせて理解できない(したくない)と書いた
>>146は単に>>140の話題への戯言で書いただけだから真面目にレスしないでいいよ

149名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 08:20:04.14ID:u2POtKex
>>1
やっぱ日本人て、HENTAIやね

150名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 16:16:14.17ID:DsmQfY4c
量子テレポーテーション分かりやすく解説してるページ教えてくれ

工学部卒なんで二重スリット問題解かるが、量子テレポーテーションはさっぱり分からん
実験の最初に行う、光子を二つに分けるってなにさや?
最小単位であるはず光子を二つに分けるってところが意味不明
それ最小単位じゃなくない?

ハーフミラーのプリズムでレーザーを半分に分けるって意味なら各々の光子は片側にしか行ってないよね?

151名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 16:23:38.91ID:Qnhspf1O
ムーアの法則的になってくるんかね
回路密度が毎年一桁ずつ上がっていきますみたいな

152名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 16:26:52.49ID:F3z7Inew
量子ビットが18ヶ月ごとに2倍になっていくんでは?

153名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 18:33:41.29ID:dRTMl274
>>136
49歳だぞ!

154名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 18:50:23.67ID:/JHA7uxD
古澤明教授とかは典型的な理学部物理学科で理論やろうとして、将来性にビビッて
少しは実用性がある工学部物理学科にしたという世代で

量子テレポーテーションは物理学科で理論物理の素粒子論で机上であれこれ考えて
やってたら絶対にたどり着けなかった
物理工学に行って実験機械をどんどん作って実証実験重ねて行ったのが確実に早くて
よかったと述べる

155名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 19:50:09.05ID:oW7/AyK1
これってノーベル賞受賞できるの?

156名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 20:19:13.17ID:wLakBbcm
さすがに京には及ばないが
チェス世界一に勝てるぐらいのスペックは
あるね

157名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 20:57:06.80ID:lvdT1dh0
すげー
これでブレイクスルー起きるの?

158名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/29(金) 22:00:01.53ID:EB2HcTgM
光速は3x10^8メートル/秒だから、もしもループの光学長が
30cmあるのなら、1周するのに1ナノ秒かかる。つまり1GHz
(ファイバーガラスの屈折率が仮に2程度あれば、更に2倍の
時間が掛かるので、500MHzになる)。

だから、ループを1回回って来た前回の結果をもとにして、
次の光ゲートの演算を行い、という具合に積み上げて
行くような計算をしているのなら、ゲート間遅延は2ナノ秒
の量子論理ゲート回路で組み立てた計算機ということに
なるのだろう。

159名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 00:12:56.50ID:vcL0pVvZ
>>13
アホかいな
アニーリングマシンは、そもそもこれまでずっと研究されきた量子計算機と等価かすら実証されてない代物だ
そしてアニーリングマシンにできて、万能タイプの量子計算機にできないものなどない

160名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 13:37:37.37ID:+co8EC5F
日本人が特許をとったとしても実用化は外国人が最初にやって
それを日本人が真似て、ガラパゴス化
中国に技術が使われて、ようやく手元に届く

161名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 13:46:04.73ID:44G/08DR
>>160
それは単なる決め付けだな
過去の事例を見たら、外人が特許を取ったものを日本人が実用化したケースが腐るほどある
むしろ日本人は実用化が得意なんであってね
真逆と言えるね

162名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 14:18:48.58ID:Gdx7V9RW
こんな研究より、今の日本にとって最大の急務は
安全保障だろ? つまり、北朝鮮の弾道ミサイルの
無力化だわ。

究極の量子コンピュータが出来たとしても、その応用で
日本社会を豊かにできるのは、さらに次の段階。 何の
保証もない気の長い話だわ。

それに比べたら、これからの国の防衛という重大問題に
カネと優秀な科学者をつぎ込めよ。 いい人ぶって平和ボケ
してるから、北チョンみたいなキチガイ政権が沸いて来る。

日本の科学技術が、はるか上である事を北朝鮮に分からせる
良い機会だわ。 総力を持って、あのキチガイ集団の野望を
抹殺せよ!

163名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 14:53:21.98ID:tRgwi+ha
安全保障上では、次の段階というより前の段階かな。

日本との穏便な付き合いで得られる利益と
軍事的に日本を侵すことで得られる利益を比べて
前者の方が大きければ判断力のある国は攻めて来ない。
科学技術の力量は前者に貢献する。

判断力のない国への対抗手段も必要だけど
そういう国の脅威度は重要国に比べて相対的に低いので
何もかもを犠牲に、というほどの偏重は必要ではない

164名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 18:42:48.21ID:38FRWI/V
>>162
それもやってる。レーザー兵器の開発な
日本はアメリカの次に研究が進んでいる
レーザー兵器こそ核兵器無効化のカギを握る技術だ

165名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 20:58:38.27ID:7WRXiAtZ
>>161
その通り
液晶、DRAM、CCD、海水淡水化逆浸透膜、ウォシュレット・・・etc
こんなのほんのごく一例
日本人は昔から欧米の基本技術を真似してきた
>>160は無知なカス

166名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 21:13:14.55ID:EveifPIa
なるほどこんな簡単なアイデアで。
完璧に分かった。

167名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 21:33:51.85ID:ZlH23/f5
汚樽出身で裕福なチョーセン産婆院の子でありながら、在日枠やコネカネ浪人でも

第一脂肪全く無理だった、底辺医リカチョン。科学現場研究も原理もさっぱり

168名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/09/30(土) 21:58:05.15ID:Gf4cRdiV
量子もつれの突然死問題は、一切考えずこれが物理法則だとすると
量子コンピュータの未来はない、

169名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/10/02(月) 01:30:26.26ID:Ep6GvW+B
IMPP(NEC)の量子版か。。。

170名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/10/02(月) 01:48:34.19ID:pLDwY92V
藪医者通名リカチョン、 全く絡めず素人同然

171名無しのひみつ@無断転載は禁止2017/10/02(月) 07:05:27.56ID:zvVBv6tT
どう頑張っても、宇宙の黒体輻射のノイズが電磁現象には
あるし、平衡状態になっている各種場の温度もそれぐらいは
あるだろう。また、全ての場は零点振動をしているとされる
ので、それによる揺らぎもノイズとして入ってくるはずだろうし。

172名無しのひみつ2017/10/03(火) 20:26:44.43ID:CcFPGoTx
   コ ス ト が 供 給 電 力 の 半 額 以 下


百度「EV100」に参加 電気自動車を推進
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20171002-03144601-clc_cns-cn

電気自動車にシフトする国は、すべて原発推進国ばかり
燃料電池や水素車は、それ自体が大型発電機で家数軒分の発電が可能で、
コストも供給電力より安いので壮大な電力インフラが無用になり原発を潰す
https://twitter.com/東海アマ/status/914772337043656704

みなさん、燃料電池車や水素車の電力単価を調べてごらん
数年前から経産相の指示により、
すべて隠蔽されていてコストを調べることができない
なぜ隠蔽するかというとコストが供給電力の半額以下だから
つまり壮大な電力インフラや原発が無意味になるのが燃料電池
原発や電力会社を追放してゆくから
https://twitter.com/東海アマ/status/914773091317841920

枝野氏が結党宣言後、最初に向かったのが
連合(事実上東電労組)であることが今後の運命を示している
枝野は放射能は「ただちに影響ない」と言い続けたが。
実際には数千の死者が出ていた
野田佳彦はフクイチ事故直後「東電を守り抜く」とメールした
https://www.youtube.com/watch?v=Q-DVS91KBYE

173名無しのひみつ2017/10/04(水) 08:16:19.92ID:izqnowN6
>>35
これは凄い、と言うか世界がヤバイ
一気に宇宙解明まで行くかもしれん

174名無しのひみつ2017/10/04(水) 11:31:38.92ID:Lz4CEwGs
閲覧 注意(悲惨画像あり)

バイク強盗ギャングが普通オッサンに銃で撃たれ返り討ちに!!
https://www.youtube.com/watch?v=RBfZ059pCkA

打たなければバイク事 奪われた(悲惨だけれどもね)

【閲覧注意】人質をとった犯人が頭を撃たれた瞬間!
https://www.youtube.com/watch?v=QAciZKGjySo

銃がなければ救えなかったかも...

中国のおばちゃん刑事が拳銃ぶっ放して、無事に人質救出 - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=0OfFyv6Zoe4

英雄扱い

175名無しのひみつ2017/10/07(土) 13:45:06.15ID:NYASyGdA
>>18
うむ
先週のシーテックでの東大ブースのLevel低さに鳴いたぜ!

176名無しのひみつ2017/10/07(土) 20:50:15.66ID:G1uwHD7X
2017/9/20
富士通、加トロント大に研究拠点 AIや量子コンピューター
https://www.nikkei.com/article/DGXLASDZ20I6Q_Q7A920C1TI1000/

2017/09/21
「深層学習の弱点を克服」、富士通研が"説明できるAI"を開発
http://techon.nikkeibp.co.jp/atcl/feature/15/122200045/092100110/

2017/10/7
富士通、AI専用の国内最速スパコン
産総研向け、50億円
http://www.nikkei.com/article/DGKKZO2202445007102017EA6000/
2017/10/07
国内最速、産総研のAIスパコンを富士通が約50億円で受注
http://itpro.nikkeibp.co.jp/atcl/news/17/100702421/

177名無しのひみつ2017/10/08(日) 16:17:23.25ID:jksolvX1
これを使えばフォトショップも少し軽くなりそうだな・・!!

178名無しのひみつ2017/10/08(日) 18:37:21.02ID:nLWbW706
ニューラルネット以外の方法でも機械学習で同等の成績を得られ、
計算量は少ないという論文もあるようだ。

機械学習が廃れることはもうないだろうが、ニューラルネットが一気に
廃れる可能性はゼロではない

179名無しのひみつ2017/10/09(月) 09:19:31.36ID:kmbiVRSM
量子コンピュータでも絶対に簡単に解けない問題とは
いかなるものであるかをきちんとはっきりさせて、
それでもって暗号の方式を制定しそれを普及させるように
しないと、通信の秘密が特定の国や組織や企業には
ダダ漏れになってしまう可能性(すでにそうなっている
のかもしれない)があると思う。

180名無しのひみつ2017/10/09(月) 10:48:56.15ID:60dL5bvN
>>70 ノーベル物理学賞の対象は

デイヴィッド・ドイッチュ(英)
ピーター・ショア(米)

181名無しのひみつ2017/10/09(月) 18:08:35.07ID:awPF53pQ
>>180
ショアは因習分解のアルゴリズムだけだろ

182名無しのひみつ2017/10/10(火) 02:27:55.31ID:xUPkThR7
>>176
2017/09/20
【AI】「AIが出した結果」の理由を探る技術、富士通らが開発 [無断転載禁止]©2ch.net
http://egg.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1505906735/

183名無しのひみつ2017/10/10(火) 15:02:55.32ID:EDNxjU4v
>>1
ちょっと何言ってるかわからない

184名無しのひみつ2017/10/10(火) 16:33:48.16ID:Z/74ize4
>>75
原理原則に帰るなら、近接作用だし
それはファインマンらが切り開いていって、現在も研究は続けられてるが?

185名無しのひみつ2017/10/10(火) 18:15:11.28ID:w6YmfW6m
従来のは0か1のスイッチを押すもの
量子は0と1両方の可能性を持つものだからスピードが異次元
迷路で例えると
一つ一つ手順を試すのが従来で
量子の場合一度にすべての可能性を試すことができる
って感じらしい

186名無しのひみつ2017/10/12(木) 17:15:59.69ID:Y21KhXdX
   2 0 1 1 年 以 前 は 見 ら れ な か っ た 事 故

バス運転手意識失い、乗客がハンドル操作…停止 #SmartNews またか
https://twitter.com/onodekita/status/917178604152172545

    組 み 体 操 で 骨 折 子 ど も 1 0 0 人 超

男子生徒に“平手打ち”で骨折など全治3カ月 県立高校の男性教師を減給処分
昨年度、3県合わせて109人にのぼっていることがわかり、
http://www3.nhk.or.jp/tokai-news/20170925/4112721.html
今のYahoo画面。若い男性の骨折が1度に二つも掲載されている。
https://twitter.com/onodekita/status/720207084432699393

       発 ガ ン 者 が 1 0 0 万 人 を 突 破

今朝、民放で大々的に取り上げた
「発ガン者が100万人を突破し、戦後最悪になり、これからも激増する」というニュース
新聞ニュースで検索しても、まったく出てこない理由は何?
https://twitter.com/東海アマ/status/910287298272534528

      「 が ん を 引 き 起 こ す 」 を 削 除

ロイターは、北朝鮮太平洋上で水爆実験計画に
「大量破壊兵器を太平洋で爆発。それは途方もなく大きな惨事を招く。がんなどひどい問題をもたらす」
とトランプが懸念、と書いた。朝日、毎日、東京、読売は「がんを引き起こす」を削除
https://twitter.com/shinchann2008/status/911961246185877506

          「 民 意 な ど 関 係 な い 」

これが「原発族」13人衆の正体だ!
http://elb.friday.kodansha.ne.jp/archives/9353

         「 心 不 全 パ ン デ ミ ッ ク 」

第16回日本心不全学会学術集会「大震災における心不全の増加はこれまで報告がない。 」

       2 0 1 5 年 の ノ ー ベ ル 文 学 賞

たくさんの人があっけなく死んでいく ベンチに座ったまま
バスを待ちながら 説明のつかない死が多かった
多くの人が脳卒中や心筋梗塞を起こした 駅やバスの中で(『チェルノブイリの祈り』)


問題は、日本政府が何も認めないことです。
多くの人々が放射能の影響で死んでいるのに、彼ら(日本国民)は幻想の中に生きています。
日本の近海の食料は安全ではありません。健康上のリスクは福島に近づくほど高まります。
福島の子供達は癌をもたらす被爆をしています。福島の住人は廃炉後1、2年で戻れるでしょう。

認知症の過程は放射能汚染によって加速します。
若年性アルツハイマー病の原因となっており、人々は肺炎やインフルエンザ、慢性疲労、癌、
HIV/エイズなどに抵抗できなくなっています。免疫システムの崩壊の結果がアレルギーです。
注意欠陥障害(ADD)と多動性障害(ADHD)、ずっと昔に征服された病気が復活しはじめています。
死者の数は、他のいかなる原因よりも多いです。河川の汚染は犯罪と見られなければなりません。

マ人トレーヤは原発の閉鎖を助言されます。
マ人トレーヤによれば、飛行機など原子のパターンが妨害されると墜落します。
マ人トレーヤはいかなる人間よりも危険をよくご存じです。
マ人トレーヤの唇からますます厳しい警告と重みが発せられることを覚悟しなさい。
http://gendai.ismedia.jp/articles/-/44919

187名無しのひみつ2017/10/13(金) 08:22:42.73ID:+bEbFSdQ
>>27  >>176>>182
2017年10月13日
車載半導体:
NVIDIAが無人運転向けAIコンピュータを発表、処理性能は「DRIVE PX」の10倍
http://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1710/13/news040.html
NVIDIAは、ドイツ ミュンヘンで開催した開発者会議「GTC Europe」において、無人運転で走行するロボットタクシーに向けた
人工知能(AI)コンピュータ「DRIVE PX Pegasus」を発表した。

2017/10/12
会話できるAI開発へ 介護など、19年度に試作品
https://www.
nikkei.com/article/DGXMZO22157810S7A011C1MM0000/
http://blog.goo.ne.jp/kzunoguchi/e/9effc097863492eea8e2b4aa06997068
 総務省は人工知能(AI)を活用して人と会話するコンピューターの開発に乗り出す。質問に答えるだけでなくAIが質問を考え、
瞬時に多様な言葉のやり取りをする能力をもたせる。2019年度に試作品を開発し、介護分野で活用する。
銀行窓口でのサービス案内などでも使えるようにする。関係業者と共同で取り組み、
日本勢のAI技術向上をめざすほか、人手不足対策につなげる。
 同省が所管する情報通信研究機構(NICT)が開発する基礎技術を活用する。
NICTは日本語のウェブサイトを40億ページ分、収集・解析している「ウィズダムエックス」と呼ばれるシステムを構築。
言葉や知識の相関関係を分析し、質問に対する答えを生成できる。これを活用し、
入力したシナリオ通りの返答だけでなく自ら学習して話す文章を自動的につくれるようにする。
 介護分野では、要介護の高齢者の話し相手がつとまるレベルにする。
利用者があいさつすると「おはようございます。きょうは調子があまりよくないですね。どこか悪いのですか」
など自然なやり取りで体調を聞き出したり、体調を聞いて症状を類推したり医師への診察を提案したりする。…

188名無しのひみつ2017/10/13(金) 08:30:01.63ID:+bEbFSdQ
>>176
2017/10/10
【IT】国内最速、産総研のAIスパコンを富士通が約50億円で受注
http://egg.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1507578370/
2017/10/11
【経済】富士通、産総研からAI分野向けスパコン受注 世界3位・日本1位相当の性能に
http://asahi.2ch.net/test/read.cgi/newsplus/1507707154/

>>27
2017/10/05
【AI】NTTコム、AI専門部署 サービス開発急ぐ
http://egg.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1507193780/
【AI】DeepMindが「AIの倫理」を研究する「DeepMind Ethics&Society(DMES)」を設立
http://egg.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1507184026/

189名無しのひみつ2017/10/15(日) 00:25:06.09ID:/yurmcUb
コピペ基地外が居る。

190名無しのひみつ2017/10/15(日) 17:58:57.22ID:bpJCnNvS
究極のという言葉の意味を知らない馬鹿なスレだな。
もしも究極ならば、それより進化も発展も無い最終形という
ことになるが、こんなよちよち歩きの玩具のようなものが、
最終形だとかそんなわけないだろ。

191名無しのひみつ2017/10/16(月) 11:52:05.72ID:sHpkusGH
平成29年10月6日
「弱い」計算能力の量子コンピューターでも、古典コンピューターの性能を上回ることを理論的に証明
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20171006/index.html

192名無しのひみつ2017/10/16(月) 12:44:08.38ID:sb7190YN
>>191
プレス発表の内容が

>ノイズが非常に多く計算能力が「弱い」量子コンピューターであっても、古典コンピューターの性能を十分に上回る

とかあまりに出鱈目すぎるんでアブストみたら

The one-clean-qubit model (or the DQC1 model) is a restricted model of quantum computing where
only a single input qubit is pure and all other input qubits are maximally mixed.

って入力のノイズだけの話で、計算能力は他の量子コンピュータと同様非現実的(量子誤り訂正による
実現に指数的な素qubit数が要求される)な精度が要求されてんのな

193名無しのひみつ2017/10/23(月) 17:06:20.04ID:tjxwqDi/
あと、こちらもお願いしますmm

量子コンピューティング-49量子ビットシュミレーションへの突破口を開く

50量子ビット以上の量子コンピュータを実現するには、科学的、かつエンジニアリング的な大きな進歩が必要だ。
量子コンピュータは設計したとおり挙動するかテストし、精度を上げることが第一の課題だ。量子コンピュータ(量子デバイス)での計算結果と量子回路での処理が一致しているかテストするには、
計算結果を表現する量子振幅(システムの挙動を表す複素数)をプログラムするスキルが必要だ。
量子回路は、量子デバイスへ送られるいわゆるゲート(命令セット)、いわゆるCPUの役割を担う必要がある。ここが我々の課題なのだ。
50量子ビットにもなると現状の複素振幅計算に膨大な計算を必要だったり、現状のスパコン以上のメモリを必要なのだ。
IBMはこの問題について研究するため、今年チームを立ち上げた。49量子ビット以上のショートデプス量子回路を目標にしている。
私たちの問題解決へのアプローチはarXivで見れる: arxiv.org/abs/1710.05867.

私はこのチームの一員で、ふと鍵となる発想を思いついた。

続く、、、

194名無しのひみつ2017/10/23(月) 17:06:51.79ID:tjxwqDi/
>>53

1.量子ゲートを毛ブラシとして視覚化する。

量子ビットが同時に0と1の状態を表すのはご存知のとおり、たとえば加重比率 0-37%、1-63%みたいに。
2量子ビットなら加重比率で00,01,10,11と4つの値がとれる。50量子ビットは1000兆の値がとれる。
量子ビットが計測された時、量子状態の崩れ、表現できる値から一つの値になる。
この時、複素振幅(値の加重)がそれぞれの値を観測する確率を明らかにするのだ。
量子コンピューティングは、巨大な複素振幅をもって、望みの結果を出す確率を高め、
今後、指数倍数的に様々な課題を並列処理でやってのけるホープだろう。
それで私にふと、量子ビットがグリッド状に組まれたゲートをのぞいたら、ゲートが毛ブラシのような模様をしていて、その毛はお互いに絡まっているイメージが湧いた。
数学的には毛ブラシのゲートがテンソルで、毛がテンソルの基底にそれぞれ対応する。そして、数学的テンソルはコンピュータ科学的にはN次元配列アレーということになる。

※通常は縦、横の要素をもつ配列アレーが、それ以上の要素を含む状態。これをテンソルという。

この直感が、グリッド回路をそれぞれ個々の毛ブラシにするアイデアになったのだ。
毛ブラシ1本が一つの量子ビットに対応する。
そして関連する複数の毛ブラシをプログラムして、全体の複素振幅を計算する。
まあ、朝には16量子ビットごとに区切って、
64量子ビット、
10デプスサーキットでたったギガバイトクラスのメモリで複素振幅の計算の具体的な計算方法が分かった。
そこから、回路を分割してサブ回路にするもっと一般化された方法に発展した。
サブ回路をそれぞれシミュレートさせて、必要な量子振幅に応じ様々な順に結果を統合することができる。

続く、、、

195名無しのひみつ2017/10/23(月) 17:11:07.85ID:tjxwqDi/
2.スパコンで49量子ビットと56量子ビットをシミュレート

前述のアイデアを実現するために、
Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL)とイリノイ大学に接触し、彼らのスパコンでシミュレートした。
まず、最初に量子的優越をデモするために提案した49量子ビット、27デプスサーキットをシュミレートすることにした。
このシミュレーションでは、計算を2の11乗のスライスに分けた(スライス毎に2の38乗個の振幅)。

※このシミュレーションは、信じられないくらい細かく計算を分割して並列処理を実行する。

テンソルの値の保持ために4.5テラバイトのデータを必要とした。
スライス演算は6グループ、4ラックのプロセッサで並列処理させた。
それぞれのラックは計64テラのメモリと4094個のプロセッサからなる。
ちなみに、この49量子ビットのシミュレーションは本来、ペタバイトクラスのメモリを要し、現在のスパコンでは不可能だ。

続いて、56量子ビット、23デプスの汎用ランダムサーキットのデモをすることにした。
本来はエクサバイトクラスのメモリを要する。
計算は2の19乗個のスライスに分けて、個々のスライスは2の37乗個の振幅を持つ。
3テラバイトのデータ量だ。
ただ、今回は特定の任意に選ばれたスライスの振幅群をデモのために計算した。
計算の算出には、二つのラックの2048ノード、計32テラバイトのメモリを使用した。
このデモで、49量子ビットサーキットの効率のいい分割方法を発見した。
通常より2倍弱の計算量になるが、96ギガバイトのメモリのみで実現できる。
また、通常とほぼ変わらない計算量で、162ギガバイトのメモリで実行できるものも発見した。
従ってこのシュミレーションは、スパコンの代わりに、ハイエンドなサーバのクラスタで十分実行できるということを示している。

続く、、、

196名無しのひみつ2017/10/23(月) 17:12:02.74ID:tjxwqDi/
3.シミュレーション技術の向上が量子ハードウェアの向上に繋がる

我々の算出方法でフルに何ができるかはこれからのことであるが、少なくとも49量子ビットのショートデプス量子サーキットにおいてはブレイクスルーとなったであろう。
我々の発明がショートデプスのアルゴリズムをバクの処理をするための開発を促進し、量子コンピューティングが従来の方法より優れるはずだ。
量子デバイスの開発においては、すでにシミュレーションが物理的に計算できるかどうかではなく、計算能力のリソースの問題になってきている。
例えば、今回の56量子ビットのシミュレーションのように、スパコンの使用に割り当てた時間が足りないために、フルシミュレーションを実施しなかったのだ。
やろうと思えば、計算をスライスに分割して、最低限の通信と大まかに組まれたシステムネットワークに配布すれば用は足りる。
クラスタベースのシミュレーションは、大きな量子サーキットの計算を実現できる。


※正しい内容は原文で確認して下さい。
ソース
https://m.phys.org/n...ulation-barrier.html

197桑田圭一郎2017/11/12(日) 18:29:37.14ID:EVtawD2S
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