Quantum Neural Network

-OPO相転移を用いた新しい計算機-

NEWS
  • 2018.2.22延期しておりました利用規約の改定を2018/2/26に実施します。今回の改定は、英語版の利用規約およびプライバシーポリシーを公開するにあたり、日本語版利用規約に言語に関する条項(第22条)を追加するものです。
  • 2018.2.16利用規約の改定を2018/2/16に行う予定でおりましたが延期させていただきます。改定日時は改めてお知らせいたします。
  • 2018.2.9利用規約の改定を2018/2/16に行います。今回の改定は、利用規約およびプライバシーポリシーの英語版を公開するにあたり、言語に関する条項(第22条)を加えるものです。
  • 2017.11.27量子ニューラルネットワークの体験ウェブサイト「QNNcloud」を公開しました。
  • 2017.11.27QNNシミュレータは、近日中に公開する予定です。
  • 2017.11.20日本電信電話株式会社(NTT)にて、報道発表「量子ニューラルネットワークをクラウドで体験」を行いました。

QNNcloudの目的

現代社会の様々な分野(創薬, 無線通信, 圧縮センシング, 機械学習, Fin Techなど)では、大規模な組合せ最適化問題を高速で解くコンピュータの開発が必要とされています。

組合せ最適化・連続量最適化問題では、問題規模が大きくなるにつれて最適解の候補数が膨大になる「組合せ爆発」が起こり、現代コンピュータはおろか量子的な重ね合わせを利用した並列計算が可能な量子コンピュータでも取り扱うことができません。このため超並列計算を実現する新たな計算概念を確立する必要があります。

QNNcloudは、様々な最適化問題の解を、従来の計算機に比べ飛躍的に高速に得る可能性を秘めた新しい計算機「QNN」を一般ユーザへお届けし、その潜在能力を発掘していくことを目指します。

QNNcloudとは?

線形重ね合わせ状態を取りうる量子ニューロン。それらを相互にシナプス結合する量子測定フィードバック回路。これらを基本要素とし相転移臨界現象を利用して問題の解を探索するニューラルネットワーク型量子計算。QNNcloudはこの計算機「量子ニューラルネットワーク(QNN)」を体験できるクラウドサービスです。光学実験装置の調整という専門的技術無しで実際の装置による計算を体験でき、またその量子力学的動作をモデル化した量子シミュレータよって動作原理を理解できます。これによって、アカデミアからのユーザにはQNNの動作原理と性能の検証機会を、インダストリーからのユーザには実社会の問題に対するアルゴリズム開発の機会を提供していきます。現在は、最大2000要素の大規模な組み合わせ最適化問題について、全ての要素間に結合があるような難しい問題についてQNN計算装置上で解くことができます。

QNN計算装置

QNN計算装置 光パラメトリック発振器(OPO)と呼ばれる新型レーザの量子力学的特性を用いて最適化問題を計算します。長い光ファイバリング中を周回するたくさんのOPOパルス間に、解きたい問題に対応する相互作用を量子測定フィードバック回路によって実現します。形成されたOPOパルスネットワークは、多数回の周回の後に、全体として最も安定となる0位相またはπ位相の組合せを探し出し、問題の答えを導き出します。

QNNシミュレータ

光パラメトリック発振器ネットワークの特異な性質のひとつとして、計算が進行するにつれて、その動作領域が量子限界から古典限界へ連続的に乗り移ることが挙げられます。QNNシミュレータは、この2つの領域の違い、そして量子から古典への移行過程の物理を、目に見える形で提供します。

今後の展開

QNNcloudは、QNN計算装置を使ったアプリケーション開発のプラットフォームを実現するための最初のステップであり、同時に重要な一歩となる無償サービスです。このシステムを通して、開発に興味のある世界中のQNNcloudユーザと一緒に、新たな応用分野・アルゴリズムを掘り起こしていきます。

About Us

QNNcloudは国立情報学研究所(NII)が革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)の支援を受け研究開発・運用をしています。

量子ニューラルネットワーク(QNN)の研究・開発は、山本喜久ImPACTプログラムマネージャーが率いてきたNII・Stanford大学の研究チームを中心に、 最先端研究開発支援プログラム(FIRST)やImPACTの国家プロジェクトの支援を受け、日本電信電話会社(NTT)、NII、東京大学、大阪大学、東北大学、東京理科大学が行っています。


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