@yuichirominato 2018.12.18更新 354views

Optimal Douglas–Peucker Algorithm | 量子コンピュータによる自動運転のための自動車軌跡データ最適化

QUBO イジング 自動運転 量子アニーリング 量子コンピュータ

はじめに イジングマシンや量子アニーラは実用段階に入っており、かつ社会問題の適用が課題となっています。社会問題の発展のために少しずつアルゴリズムを考えて出していこうと思います。今回は来るべき自動運転の時代に向けて自動車の軌跡データを最適化するアルゴリズムを作ってみたので紹介します。これを利用することで、自動車の軌跡をはじめとして様々なビッグデータへの最適化問題の適用が考えられ、イジングマシンの使い道がとても広がるものと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.12.17更新 283views

IonQで注目のイオントラップ型量子コンピュータとは?

IonQ イオントラップ イジング レーザー 量子ゲート 量子コンピュータ

米国で行われたビジネス向けの量子コンピュータ会議のQ2Bでイオントラップ型と呼ばれる量子コンピュータを開発するIonQが突如高性能の量子コンピュータを発表し話題になっています。聞きなれないイオントラップ型の量子コンピュータの原理についてまとめたいと思います。主に、「量子コンピューター最前線」の管理人で有名な宇津木氏の資料をもとにまとめています。 量子コンピューター最前線https://www.facebook.com/%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E6%9C%80%E5%89%8D%E7%B7%9A-386152778438176/ […]

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@yuichirominato 2018.12.05更新 434views

D-Waveの量子ボルツマンマシンの逆温度パラメータ最適化でPFNのOptunaつかってみた

D-Wave RBM イジング パラメータ最適化 量子アニーリング

はじめに 量子コンピュータや量子アニーラを触っていると組合せ最適化問題や機械学習分野において多数のパラメータ調整にであいます。前回は私たち業務に携わるものとして喫緊の課題であった量子ゲートモデルでのVQEやQAOAでのOptuna利用を切実に検討してみました。 […]

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@yuichirominato 2018.12.04更新 320views

WildqatSDKからD-Waveマシンに量子アニーリングの問題を直接投げてみる機能つくってみた

D-Wave QUBO wildqat イジング キメラグラフ 組合せ最適化 量子アニーリング

はじめに D-Waveと呼ばれるカナダのベンチャー企業の作った量子アニーリングマシンがあります。D-Waveはカナダをベースとしているのでドキュメントやツールがすべて英語で、かつ日本からの利用にはいくらかの壁があります。ということで、簡単にD-Waveへ問題が投げられる機能を作ってみました。簡単といっても、現状日本から問題を投げるにはD-Waveの契約が必要なのでまだ壁はありますが。。。 […]

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@yuichirominato 2018.11.24更新 258views

タンパク質折りたたみ問題のイジング多体問題を効率的(?)にBlueqatで解く

Blueqat QAOA QUBO VQE イジング ザパタ タンパク質折りたたみ 固有値 量子ゲート 量子コンピュータ

はじめに 以前タンパク質折りたたみ問題の簡単な問題をイジングの量子アニーリングでといてみました。 […]

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@yuichirominato 2018.11.11更新 219views

量子ゲートで組合せ最適化問題を解くQAOAの実装

Blueqat QUBO イジング 量子ゲート 量子コンピュータ

はじめに 量子ゲートモデルの量子コンピュータは汎用モデルといわれていて、現在の私たちの計算機で行うことがそのままできます。量子効果によって計算速度の上がる問題、上がらない問題がありますが、全ての計算が上がらなくてもどうしても活用しないといけないことはたくさんあります。 […]

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@yuichirominato 2018.10.05更新 328views

D-Waveの新しい量子コンピュータクラウド環境LEAPを使ってみる

D-Wave QUBO イジング 量子アニーリング

はじめに 米国とカナダで新しいD-Wave社のクラウド環境のLEAPが発表され、登録することで無料の使用時間をもらえるようになりました。それに合わせて日本からアクセスを試みるもののできなくてという話になっていますが、弊社MDR社では自由にLEAPを使うことができますので、紹介してみたいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.09.11更新 149views

コスト関数を確認しながら基本的なQUBOアプリをつくる

QUBO イジング 量子アニーリング

はじめに これから量子アニーリングやその他のアニーリングアプリを作りたいという人も増えていますので、簡単に手順を確認します。数式なども出ますので、多少の敷居はありますがみていきたいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.09.09更新 112views

イジング+QUBOでN量子ビットからK量子ビットを選ぶ

イジング 量子アニーリング

はじめに 量子ゲートでのQAOAや量子アニーリングなどをやっていると「コスト関数」と「制約条件」と呼ばれる項がでてきます。そのうちの制約条件はよく使われますが、その作り方とルールを確認したいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.09.08更新 107views

量子コンピュータでタンパク質folding/dockingに取り組むProteinQure

QUBO イジング タンパク質折りたたみ 量子アニーリング 量子ゲート 量子コンピュータ

はじめに 量子コンピュータの世界もエコシステムができてきて色々なアプリケーション会社が登場しています。そのなかでもタンパク質問題に特化したベンチャーを紹介します。 […]

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@yuichirominato 2018.09.07更新 232views

Wildqatでquboとイジングを解いてみる

QUBO wildqat イジング 量子アニーリング

はじめに 最近再度イジングマシンの需要が上がって来ていて、よく企業様から要望をいただきます。 […]

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@yuichirominato 2018.09.06更新 158views

Wildqatで500×500の全結合のイジング計算

QUBO wildqat イジング 量子アニーリング

はじめに 実用問題を解くためには、大きな問題を解く必要があります。D-Waveマシンなどは2000量子ビットのキメラグラフと呼ばれるものを0.00002秒程度で解いてしまいます。ここでは、心もとない手元マシンですが、同様の計算をmacbookで行ってみたいとおもいます。 […]

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@yuichirominato 2018.08.21更新 236views

D-Waveハードウェアから学ぶ量子アニーリングの量子トンネル効果の実現方法

D-Wave QFP QUBO イジング ハードウェア 磁束量子ビット 組合せ最適化 量子アニーリング

はじめに 以前の記事で、NASA&Googleが量子アニーリング型の量子コンピュータに関しての高速性検証の論文を出していました。それによると量子トンネル効果を活用した量子アニーリング型の最小基底探索における高速性がD-Waveマシンの特徴として捕らえられていました。 […]

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@yuichirominato 2018.08.01更新 213views

NP問題のイジング

NP イジング 量子アニーリング 量子ゲート

はじめに 量子アニーリングなどの組合せ最適化問題が流行っていますが、なかなか実際の解法などを詳細に解説しているところがありません。下記の論文にはたくさんの例題が載っていて公開されていますので、片っ端から解いていこうと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.07.24更新 147views

D-WaveのQUBOでクリーク問題を、イジングで自然数分割問題を実装して解く

QUBO wildqat イジング 量子アニーリング

はじめに 実際の量子コンピュータを活用して問題を解く際に質問がとても多いので、一連の手順をまとめておきます。今回は自分の会社で借りたD-Waveを活用しながら実際に問題を解く手順を確認します。 […]

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@yuichirominato 2018.07.03更新 202views

D-Waveとwildqat.jsでタンパク質折りたたみ問題を解いて、アプリも作ってみた

protein foldings QUBO wildqat イジング タンパク質折りたたみ 組合せ最適化

はじめに 量子アニーリングを用いた創薬関連のタンパク質折りたたみ問題がハーバード大学の先生によって2012年に発表されていました。そのタンパク質折りたたみ問題の論文を元に実際にD-Waveのマシンで解いてみて、さらにインターフェイスをつけたウェブアプリとしての実装もしてみたいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.07.02更新 66views

D-Waveで金融ポートフォリオ最適化問題のウェブアプリを作ってみた

D-Wave QUBO イジング 量子アニーリング 金融

はじめに 量子コンピュータもだいぶ世間に浸透してきて、気軽にアプリケーションを作れるようになってきました(値段すごい高いけど)。今回は以前D-Waveマシンで実装した金融ポートフォリオ最適化問題に関してウェブのインターフェイスと統合して、動かせる量子コンピュータアプリを作って見ました。 […]

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@yuichirominato 2018.06.20更新 159views

D-Waveで1+1と1+0と0+1と0+0を一緒に計算してみた結果、、、

イジング 四則演算 量子アニーリング

はじめに イジングモデルを活用した問題では、様々な問題を解くことができます。そのうちの1つに四則演算も無理やり解くことができます。それは問題を最小値問題に落とし込み解くのですが、無駄が多い分面白いテクニックも使うことができます。1+1,1+0,0+1,0+0を同じ式で同時に計算しながら任意の問題の答えを出すことができます。今回はD-Waveの実機で試してみたいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.06.19更新 298views

D-Waveで深層学習の基礎となるRBMのボルツマン学習を実行してみた

D-Wave QUBO RBM イジング ディープラーニング 深層学習 量子アニーリング

はじめに 普段量子コンピュータの勉強会をしているのですが、D-Waveを使用した機械学習に関して興味がある方が多いのと、質問が多いのでまず基本的な学習の過程のおさらいとD-Waveを活用してまずは簡単な例題を解いて見たいと思います。 […]

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@yuichirominato 2018.06.17更新 191views

D-Waveで素因数分解をした

QUBO イジング 量子アニーリング

はじめに 自社で借りているカナダのD-Waveをつかって、量子コンピュータで素因数分解します。ただ、今回使うのは量子アニーリングのイジング型のマシンで、みなさんが思っているゲートのshorを使った解法とは違うものになります。 […]

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@yuichirominato 2018.06.14更新 314views

D-waveの量子コンピュータとGoogle Maps APIで実際に使える交通最適化ウェブアプリ(羽田空港から新国立競技場の道路混雑緩和)を作ってみた

D-Wave QUBO イジング 交通流最適化 量子アニーリング

はじめに カナダのベンチャー企業D-Wave社の量子アニーリングを基本原理に採用したマシンを使って組合せ最適化問題の社会実装をフォルクスワーゲン社(以下VW社)が行いました。北京の市内から空港までの交通混雑状況をD-Waveを使用した組合せ最適化問題で混在解消するという社会実験です。下記の図の左側の混雑状況が右側のように緩和されます。 […]

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@yuichirominato 2018.06.12更新 101views

ブール代数を使ったイジングの多体問題の2体問題への分解

QUBO イジング

はじめに 最近は量子アニーリングやイジングモデルと呼ばれる問題を実装する必要があります。その中で、実はイジングモデル […]

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@yuichirominato 2018.06.11更新 296views

D-WaveでVW社の交通最適化アプリケーションの実装を解く

D-Wave QUBO イジング 交通流最適化 量子アニーリング

はじめに 組合せ最適化問題を社会実装する際に量子コンピュータを活用した実装方法を確認します。使用するマシンはカナダのD-Wave社のマシンで、自社で借りているものを使用しました。 […]

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@yuichirominato 2017.12.03更新 387views

量子アニーリング、イジングモデルとフレームワーク

QUBO イジング シミュレーテッドアニーリング 量子アニーリング

はじめに 最近は従来型のユニバーサルゲートモデルと呼ばれる量子コンピュータの他に、カナダのD-wave社のような量子アニーリングモデル、またNTTの量子ニューラルネットワークのようなイジングマシンもできてました。また、富士通のような従来型の半導体技術を使用してイジングモデルを解くようなマシンも出てきています。これらイジングモデルは同一のフレームワークで動く事実上のデファクトスタンダードのような規格があり、それを理解することでイジングモデルのアプリケーションの開発やハードウェアの開発などを理解することができます。 […]

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