게시 및 게시 : 2022/12/16

알 수없는 소음의 영향을 줄일 수있는 세계 최초의 바카라 규칙 감지 알고리즘을 발명했습니다

-하드웨어 개선이없는 고정식 바카라 규칙 감지-


Nippon Telegraph and Telephone Co, Ltd (본사 : Chiyoda-Ku, Tokyo; 사장 겸 CEO : Shimada Akira, 이하 "NTT"라고 언급) "AIST"), 국립 Quantum Information and Quantum Life Research Center (이하 "Osaka University"), 국립 Quantum Information and Quantum Life Research Center (이하 "Osaka University") ( "Osaka University") (국립 Quantum Information and Quantum Life Research Center (Osaka University) ( "오사카 대학 (Osaka University)"을 제공 한 고등학교를 제공함으로써 선임 된 국립 언급을 제공했습니다 "바카라 규칙 감지") (※ 1)을 가능하게하는 알고리즘을 고안했습니다알 수없는 노이즈(※ 2)는 정확도에 큰 영향을 미치므로 영향을 줄이는 것이 중요합니다 따라서이 알고리즘에서바카라 규칙 컴퓨터(*3) 실현을 위해 고안된 바카라 규칙오류 억제 방법(※ 4)를 활용함으로써 알려지지 않은 노이즈의 영향을 크게 줄일 수 있음을 세계에서 처음으로 확인했습니다 이를 통해 하드웨어 수정없이 더 높은 정밀 바카라 규칙 감지가 가능합니다


1 배경과 역사

감지 기술은 자기장, 전기장 및 온도와 같은 다양한 정보를 얻을 수있는 높은 정확도가 정보화가 가속화되고있는 사회의 기본 기술 중 하나로 점점 더 중요 해지고 있습니다 특히, 의학, 생물학적 유기체 및 재료 공학 분야에는 자기장 감지 정보로부터 재료에 대한 내부 정보를 얻는 핵 자기 공명 영상 (MRI)과 같은 광범위한 응용이 있으며, 인간과 동물의 뇌에 의해 생성 된 전기 활동을 감지하고, 더 작은 영역을 감지 할 수있는 센서의 발달을 탐지하는 전기 활동을 감지하는 전기 펜스 촬영법이 있습니다

최근 몇 년 동안, 바카라 규칙 감지는 기존 센서의 민감도와 공간 해상도를 능가 할 것으로 예상되며 전 세계적으로 연구되고 있습니다 바카라 규칙 감지에서 두 가지 유형의 방법이 광범위하게 연구되었습니다 방법 및 중첩 상태 사용바카라 규칙 얽힘 상태(※ 5)를 사용하는 기술입니다

소음이없는 이상적인 상황에서, 바카라 규칙 얽힘 상태를 사용하는 기술은 중첩 상태를 사용하는 방법에 비해 크기에 따라 정확도를 향상시키는 것으로 알려져 있습니다 그러나 바카라 규칙 얽힌 상태를 사용하는 방법은 외부 환경과의 상호 작용 및 하드웨어 결함으로 인한 노이즈에 취약하며, 문제는 그 영향을 줄이는 것입니다

 

2 기술 개요

9139_9199통계 오류(※ 6)은 주로 하드웨어 개선을 줄이기 위해 연구되었습니다 (그림 1 (a))

그러나 실제로 알려지지 않은 노이즈뿐만 아니라 알려지지 않은 노이즈는 정확도에 큰 영향을 미칩니다

そこで、未知ノイズが量子もつれ状態を用いたセンシングに与える影響を、具体的な磁場センシングの数値シミュレーションで評価しました。 결과, 알 수없는 소음 아래시놉 틱 오류(※ 7)은 정확도에 중대한 영향을 미치는 것으로 밝혀졌습니다 (그림 1 (b))

이런 종류의 미지의 노이즈는 알려진 소음에 대한 기존의 연구 방법으로 해결하기가 어렵고, 도전은 알려지지 않은 노이즈의 영향을 줄이는 방법이었습니다 따라서 바카라 규칙 컴퓨터 분야에서 사용되는 바카라 규칙 오차 억제 방법 중 하나입니다가상 증류 방법(※ 8)를 사용함으로써, 우리는 하드웨어 개선없이 알려지지 않은 노이즈의 효과가 크게 감소 될 수 있음을 확인했다 (그림 1 (c))

그림 1

그림 1 : 알려진 노이즈로 인한 통계 오류, 알려지지 않은 노이즈로 인한 체계적인 오류 및이 제안 된 방법의 개념적 다이어그램

우리는이 방법을 자기장의 바카라 규칙 감지의 수치 시뮬레이션에 적용하고 정확도를 평가함으로써 미지의 노이즈의 효과가 줄어들고 정량적 상태를 구성하는 많은 퀴즈가있을 때 정확도가 개선된다는 것을 보여주었습니다 (그림 2)

그림 2

그림 2 :이 제안 된 방법을 자기장 감지에 사용한 수치 계산 결과

이 연구에서 NTT는 바카라 규칙 감지 알고리즘, 분석 및 성능에 대한 수치 계산 평가를 제안했으며, AIST는이 알고리즘의 기초가되는 아이디어를 제안했으며, 바카라 규칙 감지 및 계산 검증에 대한 지식을 제공했으며, Osaka University는 바카라 규칙 감각에 대한 분석 계산 계산을 제공했습니다

 

3 미래 개발

이 연구는 Quantum Entangled 상태를 사용하여 고정밀 바카라 규칙 감지를 실현하는 데 중요한 단계입니다 향후 방향에는이 방법의 데모 실험과 여러 바카라 규칙 상태를 준비하지 않고이 방법을 구현하기위한 개선이 포함됩니다 또한,이 방법은 다른 유형의 자기장 감지에 적용될 수있는 일반적인 기술 일 것으로 예상되기 때문에 다른 유형의 바카라 규칙 감지에 대한 성능 평가를 고려할 수 있습니다

이러한 방법이 바카라 규칙 감지를 통한 정확도를 개발하고 개선 할 수 있다면 기본 과학뿐만 아니라 감지가 적용되는 광범위한 분야에도 기여할 것으로 예상됩니다

 

4 이 연구 지원

이 연구는 다음 지원으로 수행되었습니다

  • 교육부 문화, 스포츠, 과학 기술, 광학 바카라 규칙 도약 플래그십 프로그램 (Q-Leap) "지적 바카라 규칙 설계를 사용한 바카라 규칙 소프트웨어 연구 및 응용 프로그램 (문제 번호 : JPMXS0120319794)"
  • JST 전략적 창조적 인 연구 촉진 프로젝트 Sakigake : "완전한 기밀 유지 (문제 번호 : JPMJPR1919)를 실현하는 바카라 규칙 IoT 아키텍처 구축"
  • JST 전략적 창조적 연구 프로모션 프로젝트 Sakigake : "바카라 규칙 오류 억제의 기본 이론 구축 및 실용적 방법 제안 (문제 번호 : JPMJPR2114)
  • JST 공동 창작 필드 형성 지원 프로그램 (COI-NEXT) 정책 초점 (Quantum Technology Field) "Quantum Software Research Center (문제 번호 : JPMJP22014)"
  • NEDO 아웃소싱 비즈니스 "바카라 규칙 계산 및 ISING 계산 시스템의 통합 연구 및 개발 (JPNP16007)"
  • JST Moonshot 유형 연구 및 개발 프로젝트 "오류 방지 바카라 규칙 컴퓨터에서 이론 및 소프트웨어의 연구 및 개발 (문제 번호 : JPMJMS2061)"

용어집

*1 Quantum Sensing
바카라 규칙 역학을 따르는 조건을 사용하여 자기장, 전기장, 온도 등을 감지하는 기술에 대한 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]
*2 알 수없는 노이즈
여기서, 우리는 실험을 통해 미리 얻을 수없는 소음을 참조합니다 소음은 확률 적으로 움직이므로 정확한 동작은 본질적으로 알려져 있지 않습니다 그러나 평균값 및 분산과 같은 통계 정보를 미리 알 수 있으며이를 알려진 노이즈라고합니다 반면에 실제 실험 시스템에서는 통계 정보조차 이해할 수없는 폭력적인 소음도 있습니다 이것을 알 수없는 노이즈라고합니다[참조로 돌아 가기]
*3 바카라 규칙 컴퓨터
바카라 규칙 역학 원칙에 따라 작업을 제어하는 ​​컴퓨터 기존의 컴퓨터는 고전적인 기계적 원리를 기반으로하기 때문에 "클래식 컴퓨터"로 구별됩니다[참조로 돌아 가기]
*4 오류 억제 방법
하드웨어에 부담을주지 않고 오류를 줄일 수있는 바카라 규칙 컴퓨터의 방법에 대한 일반적인 용어[참조로 돌아 가기]
*5 바카라 규칙 얽힘
고전 역학에 의해 설명 할 수없는 상관 관계 얽힘이라고도하는 것은 바카라 규칙 역학의 기초를 형성하는 개념 중 하나입니다 바카라 규칙 감지에서, 바카라 규칙 얽힌 상태가 더 많은 바카라 규칙 비트를 만들 수 있다면 더 정확한 감지를 실현할 수있는 것으로 알려져있다[참조로 돌아 가기]
*6 통계 오류
유한 한 수의 관측 및 측정으로 인한 임의의 오류 측정 수를 늘리거나 샘플 수를 늘려 줄어들 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
*7 체계적 오류
특정 원인으로 인한 실제 값과 추정 값 사이의 편차 통계 오차와 달리 측정 수를 늘리거나 샘플 수를 늘리는 것은 감소 할 수 없으므로 정확도에 큰 영향을 미칩니다[참조로 돌아 가기]
*8 가상 증류 방법
바카라 규칙 컴퓨터의 오류 억제 기술 중 하나 다중 바카라 규칙 상태를 서로 "이중 점검"함으로써 노이즈의 영향을 줄일 수 있습니다 또한 NTT는 가상 증류 방법을 추가로 개발하는 바카라 규칙 컴퓨터에 대한 오류 감소 알고리즘을 제안했습니다 자세한 내용은 보도 자료, "바카라 규칙 컴퓨터 하드웨어 및 알고리즘의 오류를 억제 할 수있는 방법 개발 - 계산 정확도를 향상시키기위한 일반적인 프레임 워크 제안"(2022 년 7 월 6 일)https : //groupntt/jp/newsrelease/2022/07/06/220706ahtml참조[참조로 돌아 가기]
 

*이 연구는 2022 년 12 월 16 일 (East Winter Time)에 미국 과학 저널에서 시작되었습니다물리 검토 편지'의 온라인 버전에 실 릴 것입니다
잡지 이름 :물리 검토 편지(온라인 버전 : 12 월 16 일)
용지 제목 : 가상 정화를 통한 오류 완화 바카라 규칙 메트로
Author: Kaoru Yamamoto*, Suguru Endo*, Hideaki Hakoshima*, Yuichiro Matsuzaki*, Yuuki Tokunaga*



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