국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 AIST ") 새로운 원칙 컴퓨팅 연구 센터 [리서치 센터 Yuasa Shinji] Kawabata Shiro, 카와 바타 시로 (Kawabata Shiro), 카와 바타 (Kawabata Shiro), 기타 연구 책임자, Nakano The Decitory, the Nakano, The Decitional Decitory, the Decitional The Decitory, the Decitional The Decitory, the Decitional Indection초전도 큐 비트바카라 사이트 어닐링 머신일본에서
AIST가 지정되었습니다Combinal 최적화 문제전용 아키텍처 (ASAC)는 세상에서 제안한 최초의 사람이었습니다 이를 바탕으로, 6 쿼트 바카라 사이트 어닐링 머신이 제조되었으며 절대 온도 10 mk에서의 작동을 성공적으로 입증했습니다 ASAC를 사용하면 기존 방법보다 숫자가 적은 큐 비트 수로 조합 최적화 문제를 해결할 수 있습니다 이것은 문제가 커짐에 따라 계산에 필요한 큐 비트 수의 증가에 대한 실질적인 문제를 줄입니다 초전도 바카라 사이트 어닐링 기계의 사회적 구현은 약물 발견 및 운송과 같은 광범위한 산업 분야에서 효율성을 높일 것입니다 이 기술의 세부 사항은 6 월 22 일부터 2021 년까지 온라인으로 개최 된 국제 단열 바카라 사이트 계산 AQC2021에서 발표되었습니다
클래식 2 비트승수 회로전용 초전도 바카라 사이트 어닐링 머신 (6 Qubits)의 마이크로 그래프 Q1 ~ Q6은 초전도 큐 비트입니다
우리의 삶에서, 가능성에 대한 최상의 또는 가장 가까운 해결책을 찾는 것이 일반적인 관행입니다 이러한 문제를 조합 최적화 문제라고하며 일상 생활뿐만 아니라 약물 개발 및 운송 산업의 최적의 경로 탐색과 같은 다양한 비즈니스 분야에서도 내재되어 있습니다 그러나, 문제의 척도가 증가함에 따라 조합 최적화 문제의 계산 시간은 극적으로 증가한다는 것이 알려져있다 따라서, 대규모 실질적인 조합 최적화 문제에 대한 효율적인 솔루션은 메가 비트에서 기가비트에 이르기까지 미래의 건설로 이어질 것입니다사회 50에 필요합니다
이 배경으로 인해 바카라 사이트 어닐링은 많은 관심을 끌고 있습니다 바카라 사이트 어닐링은 조합 최적화 문제입니다Ising Model최소 에너지 상태 검색 문제바카라 사이트 기계 오버레이를 제어하여 대략적인 솔루션을 얻는 방법입니다 변환 된 Ising 모델은 복잡한 상호 작용 큐빗 (스핀)으로 구성됩니다 따라서 인접 큐바트와 만 상호 작용하는 실제 하드웨어에서 조합 최적화 문제를 해결하기 위해 다음을 사용합니다Graph Embed"라는 메소드 먼 큐 비트 사이의 상호 작용을 구현하는 데 사용됩니다
Canadian Venture Company D-Wave Systems는 2011 년 초전도 큐 비트 및 그래프 임베딩 기술을 사용하여 바카라 사이트 어닐링 머신을 성공적으로 상용화했으며 2020 년에는 5,000 개의 큐 비트 등급 D-wave Advantage 제품을 판매했습니다 또한, 동일한 유형의 바카라 사이트 어닐링 머신을 실현하기 위해 미국과 유럽에서 대규모 국가 프로젝트가 수행되고 있습니다
그래프 임베딩 기술을 사용한 전통적인 바카라 사이트 어닐링 머신은 많은 양의 큐 비트를 제공하여 원격 큐 비트 간의 상호 작용을 구현합니다 따라서, 현재의 큐 비트는 대규모 조합 최적화 문제를 다루는 것이 불가능한 심각한 문제였으며, 이는 사회적 구현의 장애가되었습니다 그래프 임베딩 기술을 사용하여 5000 큐 비트 바카라 사이트 어닐링 머신여행 세일즈맨 문제를 해결할 때 최대 10 개 도시 만 처리 할 수 있습니다 그러나 사회적 구현의 경우 10 만 개 이상의 자유도로 다양한 조합 최적화 문제를 해결해야합니다
또한 바카라 사이트 어닐링 머신의 성능을 향상시키기 위해 큐 비트가 사용됩니다바카라 사이트 일관성를 유지하는 것이 매우 중요한 것으로 간주됩니다 그러나 최근의 연구에 따르면 일관성이 높은 성능을 가진 큐빗이 사용 되더라도 그래프 임베딩은 계산 성능을 상당히 저하시킬 수 있습니다
10704_10751Superconductive Quantum Computer의 하드웨어 설계, 제조 및 평가 기반 기술 및 연구 개발은 소셜 구현을위한 산업계 학술 정부 협력하에 있습니다 또한 캐비닛 사무소의 통합 혁신 전략 협의회는 2020 년에 공식화되었습니다바카라 사이트 기술 혁신 전략"를 기반으로 AIST에서 설립되었습니다바카라 사이트 장치 개발 센터"(기본 감독 : Yasuda Tetsuji)에서 수행되고 있습니다
이 연구 및 개발은 Yokohama National University와 공동으로 수행하여 "조합 최적화 프로세싱 (2016-2020)을위한 혁신적인 어닐링 머신의 연구 및 개발"의 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 기술 개발에 의해 선정 된 "조합 최적화 프로세싱 (2016-2020)의 지원을 지원함으로써 수행되었습니다 Toshihiko) "(주요 연구원 : Yamaoka Masanao)
AIST는 특정 최적화 문제를 전문으로하는 세계 최초의 바카라 사이트 어닐링 머신 아키텍처 (ASAC)를 제안했습니다 이 아키텍처를 기반으로, 우리는 고전적인 논리 회로에 해당하는 조합 최적화 문제의 예로서 고전적인 2 비트 곱셈 회로 전용 초전도 바카라 사이트 어닐링 머신 (6 큐 비트)을 설계 및 제조했습니다
클래식 2 비트 곱셈 회로의 올바른 작동은 26= 64 개 중 2 개 조합4= 16 방법 그림 1은 극저온 평가 시스템에서 얻은 10 mk에서의 실험 결과를 보여줍니다 10,000 개의 측정 후, 정답 80% 이상의 정답이 얻어 졌음을 확인했습니다 이 결과는 대규모 조합 최적화 문제를 처리 할 수있는 실용적인 초전도 바카라 사이트 어닐링 머신을 실현하기위한 중요한 기초 기술입니다
ASAC를 사용하면 필요한 최소 큐 비트 수로 대규모 조합 최적화 문제를 해결할 수 있습니다 이를 통해 스케일을 늘리는 것이 그래프 임베딩 방법과 비교하여 약 1 자리만큼 줄일 수있을 때 문제가 된 중복 큐 비트의 수를 허용합니다 또한 ASAC는 다양한 조합 최적화 문제에 적응할 수 있습니다 구체적인 예에는 신약의 발달에서 안정적인 분자 구조를 검색하는 것이 포함됩니다
그림 1 10 mk (오른쪽)의 실험 결과는 10mk 극저온 환경과 2 비트 곱셈 회로 (오른쪽)에 전용 된 바카라 사이트 어닐링 머신 (6 큐 비트)을 실현하는 극저온 성능 평가 시스템 (왼쪽)의 실험 결과입니다 2 비트 곱셈 회로를위한 64 개의 가능한 솔루션 중 16 개만 정답이 있습니다
10,000 측정 후 정답 속도는 80%이상이었습니다
향후 대규모 바카라 사이트 어닐링 머신이 제조 될 것이며, 매우 낮은 온도에서의 작동 시연이 수행 될 것이며, 목표는 ASAC 시스템의 장점을 입증하는 것입니다 (그림 2) 또한 실질적으로 사용하기 위해서는 정답 속도를 개선해야합니다 따라서 우리는 소음 감소 기술과 고품질 큐 비트 제조 기술을 개발할 것입니다
그림 2 6 비트 곱셈 회로 전용 초전도 바카라 사이트 어닐링 머신 (78 Qubits)의 예측 다이어그램
곱셈 회로 장치 (6 큐 비트)를 타일 모양으로 함께 실현하면 더 큰 규모의 곱셈이 가능해집니다 우리는 미래에 이것을 실현하는 것을 목표로합니다
국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 국립 연구 개발 공사
새로운 원칙 컴퓨팅 연구 센터
일반 연구 책임자 Kawabata Shiro 이메일 : s-kawabata * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)