게시 및 게시 날짜 : 2022/07/06

실시간 바카라 사이트 컴퓨터 하드웨어 및 알고리즘의 오류를 억제 할 수있는 방법을 개발했습니다

-A 운영 정확도 향상을위한 일반 프레임 워크-

발표의 포인트


게시 요약

도쿄 공학 대학원의 Yoshioka Nobuyuki 조교수, NTT 컴퓨터 및 데이터 과학 연구소의 Tokunaga Hiromi, Suzuki Yasunari, Endo Endo Tssuyoshi, 국립 연구원의 Matsuzaki Yuicha 및 HakoSha 및 HakoSHA 및 HakoSHI의 연구원 및 연구원은 Advanced Institution, and HiicoS, 및 HakoShi, 및 HakoShi, 및 Hakicha, 및 Hakicha, 및 Hakothi의 연구원 및 연구원 오사카 대학교 (Osaka University)의 실시간 바카라 사이트 정보 및 실시간 바카라 사이트 생명 과학 센터 (Quantum Information and Quantum Life Sciences)는 실시간 바카라 사이트 컴퓨터 기반 실시간 바카라 사이트 다체 계산 알고리즘과 관련된 알려지지 않은 기원의 오류를 효율적으로 제거하는 방법을 개발했습니다

실시간 바카라 사이트 컴퓨터는 실시간 바카라 사이트 상태 (실시간 바카라 사이트 상태)의 중첩이며간섭 (참고 4)의 계산을 수행하는 장치의 일반적인 용어입니다 실시간 바카라 사이트 컴퓨터를 사용하여 정밀한 작업을 수행하려면 많은 기술적 장애물을 극복해야합니다 그 중에서 가장 큰 과제는 외부 환경과의 상호 작용 또는 하드웨어 결함으로 인해 발생하는 오류 (오류)를 억제하는 것입니다실시간 바카라 사이트 비트 (주 5)와 같은 제한된 리소스가있는 장치에서도 효과적인 효율적인 계산 방법에 대한 연구가 진행 중이지만 실질적인 관점에서 볼 때 여전히 개발 단계에 있다고 말할 수 있습니다

이 연구 그룹은 알려지지 않은 원산지의 소음에 의해 영향을받는 다수의 실시간 바카라 사이트 상태가 병렬로 준비되고 간섭되면, 하드웨어의 노이즈의 영향과 알고리즘 자체에 내재 된 오류가 모두 억제 될 수 있으며 하드웨어 및 계산 오류에 대한 부담을 최소화 할 수있는 새로운 프레임 워크를 구축 할 수 있음을 발견했다 이 방법은 계산 정확도가 상대적으로 낮은 큐 비트를 가진 실시간 바카라 사이트 컴퓨터에서 매우 효과적 일 것으로 예상됩니다

이 연구는 2022 년 7 월 6 일 미국 과학 저널 "물리 검토 편지|의 온라인 버전에 소개됩니다


발표

연구 배경

전자 ​​및 원자를 포함하는 마이크로 스케일의 천연 현상은 실시간 바카라 사이트 역학에 의해 지배됩니다 친숙한 예에서, 실시간 바카라 사이트 역학 (Quantum) 설명은 트랜지스터 및 반도체와 같은 구성 요소 및 재료의 작동 원리를 이해하는 데 필수적입니다 다시 말해, 실시간 바카라 사이트 역학은 전자 장치의 모든 곳에 있으며 컴퓨터 및 스마트 폰과 같은 현대 정보 기술의 핵심을 형성합니다

개별 구성 요소뿐만 아니라 전체 장치의 작동 원리를 넘어 확장되는 장치를 생성 할 수있는 경우, 장치 전체의 작동 원리로 확장되면 계산 성능이 크게 향상 될 수 있습니다 이 이상한 아이디어는 1982 년에 만들어졌습니다Richard P Feynman (주 6)이것의 전형적인 예는 실시간 바카라 사이트 상태의 중첩 및 그 간섭을 통해 계산을 수행하는 장치에 대한 일반적인 용어입니다 이론적으로 실시간 바카라 사이트 컴퓨터의 입력 및 계산을 완전히 제어 할 수 있다면 머신 러닝 및 재료 검색에 필요한 알고리즘을 가속화 할 수 있음을 입증했습니다 이 아이디어는 원래 제안되었을 때 꿈이 이루어졌지만 최근 실시간 바카라 사이트 기술의 발전으로 점차 더 큰 타당성을 얻었으며 많은 관심을 끌었습니다

작업 수행에 대한 가장 큰 장벽은 외부 환경 또는 하드웨어 결함과의 상호 작용으로 인해 오류 노이즈를 정확하게 억제하는 것입니다 가장 작은 메모리 단위, 큐 비트 및 구조 작업 단위Quantum Gate (주 5)의 제한된 수의 실행으로 정확도를 효율적으로 개선하는 방법을 계속 탐색하고 있습니다 특히, 소음 정보가 없을 때, 노이즈와 함께 중간 크기의 실시간 바카라 사이트 컴퓨터 (NISQ)를 활용할 때 효과를 제거 할 수있는 방법은 어떻게 문제가 발생할 수 있습니까?

 

연구 내용 (특정 방법의 세부 사항 등)

공동 연구팀은 알려지지 않은 원산지의 영향을받는 실시간 바카라 사이트 상태에 있더라도 여러 장치를 병렬로 준비하고 특히 서로 방해함으로써 소음을 효과적으로 취소 할 수 있습니다Quantum 많은 바디 시스템 (참고 2)(그림 1)

Energy Eigenstates는 실시간 바카라 사이트 역학의 기본 방정식 인 Schrödinger 방정식에 따라 시간을 개발하지 않는 상태를 나타냅니다 계산 에너지 고유 상태는 물리 물질 물리학, 실시간 바카라 사이트 화학 및 입자 물리학을 포함한 실시간 바카라 사이트 다수 현상을 이해하는 데 필수적입니다 따라서 실시간 바카라 사이트 컴퓨터의 응용 중 가장 중요한 주제 중 하나입니다

변형 실시간 바카라 사이트 고유 값 솔버 (VQES)를 포함한 에너지 고유 상태 계산변형 실시간 바카라 사이트 알고리즘 (주 7)이것은 계산 대상입니다웨이브 함수 (주 8)를 포함시키는 것이 었습니다 실시간 바카라 사이트 컴퓨터에 직접 다시 말해, 목적은 실시간 바카라 사이트 컴퓨터 내부에서 계산되는 실시간 바카라 사이트 상태를 재현하는 것이 었습니다 반면에, 실시간 바카라 사이트 여러 바디 시스템을 조사 할 때 궁극적 인 중요한 것은 국가를 직접 실현하지 않고 실시간 바카라 사이트 상태의 특성을 추출하는 것입니다 실제로, 실시간 바카라 사이트 오류 억제라고 불리는 지금까지 제안 된 일련의 방법은 실시간 바카라 사이트 하드웨어에 부하를 최대한 많이 넣지 않고 계산 오류를 억제하는 일련의 방법이 "저렴한 계산 결과를 결합함으로써 고정밀 계산 결과를 도출 할 수있다"는 아이디어를 기반으로한다

문제는 저 반영 계산 결과가 결합되는 방식에 따라 완전히 의미없는 대답을 얻을 수 있다는 점에서 문제가 있습니다 따라서 초점은 수학적으로 유효한 조합을 선택하고 오류를 효율적으로 제거하는 방법입니다 이번에는 연구팀 :"Quantum Subspace 확장 방법"(주 9)라는 프레임 워크를 확장함으로써 가장 일반적인 형태로 제안 된 다중 실시간 바카라 사이트 오차 억제 방법을 통합하는 "일반화 된 실시간 바카라 사이트 서브 스페이스 확장 방법"을 제안했습니다

그 효과가 가장 두드러지는 상황은 소음의 영향을받는 다수의 실시간 바카라 사이트 상태가 준비되는 상황이다 예를 들어, 다양한 유형의 노이즈를받는 실시간 바카라 사이트 상태의 경우 계산 결과를 읽기 직전에 서로 방해합니다 이러한 상황에서 얻은 계산 결과를 결합하면 동시에 알고리즘의 하드웨어 및 노이즈의 소음과 Quantum Subspace 확장 방법 및가상 증류 방법 (참고 10)(그림 2) 결과는 VQE가 수행 될 때 기존의 방법보다 훨씬 높은 정확도로 계산이 수행 될 수 있음을 보여 주었다 (도 3)

 

사회적 중요성/미래 계획

이 연구는 운영 수와 같은 제한된 자원을 가진 실시간 바카라 사이트 컴퓨터를보다 강력하게 사용하기위한 중요한 단계입니다 미래의 지시에는 실시간 개발 등과 같은 에너지 고유 상태 이외의 실시간 바카라 사이트에 대한 다양한 신체 계산으로의 확장이 포함됩니다실시간 바카라 사이트 오류 수정 (주 11)를 기반으로 계산을위한 구현 방법을 개발 하고이 방법을 사용하여 노이즈 자체의 특성을 조사하는 방법을 개발할 수 있습니다

실시간 바카라 사이트 알고리즘을 사용한 이러한 방법이 개발되고 계산적 이점을 달성 할 수 있다면 기본 과학, 기계 학습 및 재료 과학을 포함한 광범위한 분야의 계산 효율성에 기여할 것으로 예상됩니다

 

감사의 말

이 연구는 다음 지원으로 수행되었습니다
- JST Sakigake Research "이종 설계 및 제어를 기반으로 한 오류- 내성 실시간 바카라 사이트 계산 (문제 번호 : JPMJPR1916)"
"완전한 기밀 유지 (문제 번호 : JPMJPR1919)를 깨닫는 실시간 바카라 사이트 IoT 아키텍처 구축"
"실시간 바카라 사이트 오류 억제의 기본 이론 구축 및 실용적 방법 제안 (문제 번호 : JPMJPR2114)"
"실시간 바카라 사이트 평행 회로를 사용하여 계산 인프라 구축 (문제 번호 : JPMJPR2119)"
- Nedo 아웃소싱 작업 "실시간 바카라 사이트 계산 및 ISING 계산 시스템의 통합 연구 및 개발 (JPNP16007)"
-JST "공동 창작 필드 형성 지원 프로그램 (COI-NEXT) 정책 초점 (Quantum Technology) Quantum Software Research Center (JPMJPF22014)"
- Erato "Nakamura Macroscopic Quantum Machine Project (JPMJER1601)"
-교육, 문화, 스포츠, 과학 기술의 광학 실시간 바카라 사이트 도약 플래그십 프로그램 (Q-Leap) "지적 실시간 바카라 사이트 설계를 사용한 실시간 바카라 사이트 소프트웨어 연구 및 응용 프로그램 (문제 번호 : JPMXS0120319794)"
"초전도 실시간 바카라 사이트 컴퓨터의 연구 및 개발 (문제 번호 : JPMXS0118068682)"
- Moonshot 유형 연구 및 개발 프로젝트 "오류 방지 실시간 바카라 사이트 컴퓨터에서 이론 및 소프트웨어의 연구 및 개발 (문제 번호 : JPMJMS2061)"


이 보도 자료의 그림 2 및 3은 원래 논문에서 수정 된 그림을 사용합니다

그림 1

그림 1 : 다른 노이즈 강도를 가진 다수의 실시간 바카라 사이트 상태를 사용한 실시간 바카라 사이트 계산의 개념적 다이어그램 이 연구에서 제안 된 방법은 여러 상태 간의 간섭 결과를 결합하여 최종 계산 결과를 출력하기 위해 클래식 컴퓨터에서 보조 계산을 포함합니다

그림 2

그림 2 : (a) 고유 에너지의 계산 결과 및 (b) 노이즈 강도 제어가 불완전한 상황에서 정확도 기존의 방법은 제어의 변동을 반영하여 계산 정확도를 감소 시키지만,이 방법은 그것에 거의 영향을 미치지 않으며 실제 실험에서 강력하게 작동 할 것으로 예상됩니다

그림 3

그림 3 : 계산 자체가 불완전하고 실시간 바카라 사이트 컴퓨터에서 노이즈가 발생할 때 계산 정확도, 변동 실시간 바카라 사이트 알고리즘 유형입니다 발생 오류 수가 약 1보다 작 으면 계산 된 에너지 정확도가 크게 다릅니다 다시 말해, 오류 억제 기술로 인한 성능 차이가 눈에 띄는 것을 볼 수 있습니다 특히,이 방법을 사용할 때 VQE 자체가 수행 한 계산보다 정확도가 향상됩니다 즉, VQE에 내재 된 오류도 억제 될 수 있습니다 이것은 가상 증류 및 실시간 바카라 사이트 서브 스페이스 확장과 같은 기존의 방법으로 달성 할 수없는 영역입니다

게시 된 잡지

잡지 이름 : "물리 검토 편지"(온라인 버전 : 7 월 6 일)
논문 제목 :일반 실시간 바카라 사이트 서브 스페이스 확장
저자 :Nobuyuki Yoshioka*, Hideaki Hakoshima, Yuichiro Matsuzaki, Yuuki Tokunaga, Yasunari Suzuki, Suguru Endo*

 

발표자

Yoshioka Nobuyuki (도쿄 대학교 공학 대학원 공학부 조교수)
Hakoshima Hideaki (오사카 대학교, Quantum Information and Quantum Life Research Center)
Matsuzaki Yuichiro (국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소 최고 연구원)
Tokunaga Hiromi (Special Research Fellow, NTT Computer & Data Science Institute)
Suzuki Yasunari (연구원, NTT 컴퓨터 및 데이터 과학 연구소)
Endou Tsuyoshi (연구원, NTT Computer & Data Science Institute)


용어집

(주 1) 실시간 바카라 사이트 계산기
실시간 바카라 사이트 역학 원칙에 따라 작업을 제어하는 ​​컴퓨터 기존의 컴퓨터는 고전적인 기계적 원리를 기반으로하기 때문에 "클래식 컴퓨터"로 구별됩니다[참조로 돌아 가기]
(참고 2) 실시간 바카라 사이트 다수 시스템, 실시간 바카라 사이트 다수 계산
많은 입자가 서로 상호 작용하는 시스템 또는 상호 작용의 본질을 모델링하는 시스템을 실시간 바카라 사이트 다수 시스템이라고합니다 실시간 바카라 사이트 다수 계산은 실시간 바카라 사이트 다수 시스템의 시뮬레이션을 의미한다[참조로 돌아 가기]
(주 3) 실시간 바카라 사이트 얽힘
고전 역학만으로 설명 할 수없는 상관 관계 얽힘이라고도합니다[참조로 돌아 가기]
(주 4) 간섭
실시간 바카라 사이트 역학을 따르는 시스템은 상호 작용을 통해 상태를 변경합니다[참조로 돌아 가기]
(주 5) 실시간 바카라 사이트 비트, 실시간 바카라 사이트 게이트
실시간 바카라 사이트 컴퓨터를 구성하는 가장 작은 정보 단위를 큐 비트라고하며 큐 비트에서 작용하는 작업을 실시간 바카라 사이트 게이트라고합니다[참조로 돌아 가기]
(주 6) Richard P Feynman (1918-1988)
미국 이론 물리학 자 그는 기본 입자의 반응 과정을 계산하는 "Feynman 다이어그램"을 발명했습니다 그는 1965 년 실시간 바카라 사이트 전자 역학의 개발에 크게 기여한 성과로 노벨 물리학상을 수상했습니다[참조로 돌아 가기]
(주 7) 변형 실시간 바카라 사이트 알고리즘
실시간 바카라 사이트 컴퓨터의 측정 결과를 기반으로 실시간 바카라 사이트 게이트의 유형을 순차적으로 업데이트하여 원하는 작업에 근사하는 알고리즘 실시간 바카라 사이트 클래식 하이브리드 알고리즘 중 하나로 계산됩니다 클래식 컴퓨터와 협력하기 때문입니다 일반적으로 변동 실시간 바카라 사이트 고유 값 솔버 (변형 실시간 바카라 사이트 eigensolver, vqe)[참조로 돌아 가기]
(주 8) 웨이브 함수
실시간 바카라 사이트 상태에 대해 정의 된 복잡한 진폭을 사용한 수학적 표현[참조로 돌아 가기]
(참고 9) Quantum Subspace 확장 방법
실시간 바카라 사이트 컴퓨터를 사용한 실시간 바카라 사이트 다수 계산 방법 중 하나 실시간 바카라 사이트 컴퓨터에서 원하는 실시간 바카라 사이트 상태를 직접 실현하는 대신, 클래식 컴퓨터는 중첩의 일부를 표현하는 데 사용됩니다 (서브 스페이스 확장)[참조로 돌아 가기]
(주 10) 가상 증류 방법
실시간 바카라 사이트 컴퓨터의 오류 억제 기술 중 하나 이는 노이즈의 영향으로 인해 "혼합 된"실시간 바카라 사이트 상태의 사본을 방해함으로써 "순수한"실시간 바카라 사이트 상태로 증류하는 것을 의미한다 [참조로 돌아 가기]
(참고 11) 실시간 바카라 사이트 오류 수정
실시간 바카라 사이트 컴퓨터에서 오류를 제어하는 ​​방법 중 하나 여러 큐 비트를 결합하여 중복으로 만들면 오류 방지 큐 비트가 구성됩니다[참조로 돌아 가기]


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