D-wave社の量子コンピューターと同様の論理構造の シミュレーテッドアニーリングシミュレーターの紹介Simulate the same logical structure as D-wave Systems Quantum Computer ising model on Simulated Annealing

MDR (Machine Deep Research) Inc. / Tokyo

MDR (Machine Deep Research)とは？

量子アニーリングアルゴリズムの研究 D-wave社量子コンピューター論理回路の研究 量子アニーリングと機械学習の統合 実問題への応用（自動車・レシピなど） 東京大学出身、所在地東京

Research of Quantum Annealing Algorithm Research of logical circuit of D-wave Quantum Computer Quantum Annealing Algorithm to Machine Learning Using the algorithm to the real issue (automobile,etc...) From Univ. of Tokyo and now in Tokyo

What is MDR (Machine Deep Research) ?

なぜ量子アニーリングアルゴリズムなのか？

アニーリング法が汎用アルゴリズムである。 理論自体が難しいので研究者が少ない。 量子コンピューターの速度に結果がではじめている。 人工知能・機械学習などとの親和性が高い。

Why quantum annealing algorithm ?

It's a general purpose algorithm. Difficult to understand and not so many researchers at the moment. Now quantum computer started to have good speed. It's familiar to Artificial Intelligence and Machine learning.

現在のD-wave社量子コンピューター

実動1000量子ビット超 / 2048量子ビット回路 8量子ビットユニットセル 量子デコヒーレンス 極低温の制御温度

Now the D-wave Quantum Computer

over 1,000qubit / 2,048qubit circuit 8qubit unit cell quantum decoherence low temperature

Simulated Annealing based Some algorithm examples

シミュレーター概要

D-wave社と同様の論理回路 The same logical structure as D-wave

Quantum Computer

シミュレーテッドアニーリングベース 各種アルゴリズム例を実装

About our simulator

コスト関数と制御温度

制御温度 Temperature

基本的に冷却をシミュレーションしながら解をもとめます。 コスト関数によりコストが下がる方向に進みます。 温度が下がるほど量子ビットの反転確率が減少し安定状態に向かいます。

Cost function and Temperature

Get the result of calculation by simulating the temperature. The result going to the direction which the cost function will be lower. The lower the temperature , going to the stable state.

反転確率 Flip probabillty

コスト関数 Cost Function

実際の計算の進み方

常にコスト関数が計算されながら計算が進みます。 計算結果によって量子ビットが{0,1}で反転します。

Calculation

Always calculate the cost function. Qubit flip to {0,1} to the result of the calculation

計算過程と計算結果

量子ビットの値 qubit {0,1}

随時量子ビットの計算過程と結果の可視化が行われます。 制御温度が低くなり、動きがなくなると計算の終了です。

計算結果の可視化 The result

You can see the calculation process and the result visually. If the temperature go enough low and calculation stable you can get the final result.

Calculation process and the result

simulator : http://mdrft.com inquiry : info@mdrft.com location : Tokyo / Japan