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11月 30, 2020

Microsoft Azure、Quantumプラットフォームに東芝の「シミュレーテッド分岐マシン」が登場

HPCwire Japan

John Russell

QC関連では、純粋な量子コンピューティング(QC)が最も注目されているが、従来のコンピュータでの選択的な使用に量子メソッドを適応させることも着実に進んでいる。Microsoftは、東芝の「シミュレーテッド分岐マシン」がAzureQuantumプラットフォームを通じて利用できるようになることを発表した。

量子ビットを構築し、もつれを利用しようとする量子コンピュータ技術の考え方を整理することは、すでに混乱を招いている。Microsoftによると、従来のデジタル版の量子コンピューティングは、真の量子コンピューティングのような完全なパ能力と期待(スケール、スピード)を欠いているが、MRIや交通渋滞管理などの最適化アプリケーションでは効果的であることが証明されている。ここれらのアプローチは「quantum-inspired」と呼ばれており、ある意味では、D-Waveシステム(量子アニーリング)がどのように動作し、最小値と最大値を探索するかをエミュレートしている。

混乱しているだろうか。それはあなただけではない。れは、ここでは、富士通の提供を発表したMicrosoftの悩みの種からの抜粋である。

「模擬アニーリング、並列テンパリングモンテカルロ法、遺伝的アルゴリズムなどの多くの最適化アルゴリズムは、自然プロセスを模倣しています。量子力学の理解が深まるにつれ、量子力学を利用して最適化を高速化し、量子トンネリングをエミュレートすることでコスト関数の局所的な最小値を逃れる新しいオプティマイザが開発されてきました。」

「これらの量子効果を古典的なコンピュータ上でシミュレートすることで、古典的なハードウェア上で動作する新しいタイプの量子ソリューションが開発され、量子にインスパイアされた最適化(QIO)アルゴリズムとも呼ばれています。これらのアルゴリズムは、従来のCMOSベースのハードウェア上での量子コンピューティングアプローチの利点を利用し、従来のアプローチよりも高速化することを可能にしています。また、従来のハードウェア上で量子ソリューションを使用することで、スケーラブルで耐障害性に優れた量子ハードウェア上での量子最適化の将来に備えることができます。」

 
   

東芝とMicrosoftは、Ignite Conferenceで発表を行った。Microsoftは、複数の競合する量子技術へのアクセスを提供するポータル(この場合はAzure Quantum)を立ち上げた2つのクラウドプロバイダのうちの1つである。AWSも8月にBraketで同じように行った。

Microsoftの取り組みは、独自の量子コンピューティングプラットフォームを開発するために遅れており、それには超伝導、イオントラップ、光学などのライバルよりも一歩踏み込んだ技術への賭けも含まれている。しかしそれは、QCの大きな障害の1つであるエラー訂正の必要性を大幅に減らすことができる。それにもかかわらず、MicrosoftはAzure Quantumプラットフォームを推進しており、ユーザーは様々な量子技術を探索することができる。東芝は、既存のパートナーである1Qbit、Honeywell、IonQ、QCIに加わり、成長する量子エコシステムにサービスを提供する。

東芝のシステムは以前から存在しており、いくつかの問題点については他の機器に比べて10倍の改善を示したと報告されている。

再びMicrosoftのブログから:「原則として、我々が実際に目にするすべての計算問題は、イジングモデルの基底状態の探索という特定のタイプの二値最適化問題に変換することができます。一般的に、このマッピングはコストがかかりすぎて実用的ではありませんが、組合せ最適化問題はこの形式に書き換えることが容易であり、この形式に固有の問題(計画、スケジューリング、分割など)に対しては、東芝の解法のような技術が強力な解法ツールを提供します。」

Azureブログへのリンク:https://cloudblogs.microsoft.com/quantum/2020/09/22/toshiba-joins-azure-quantum-network-machine-solving-large-combinatorial-optimization-problems/