【福田昭のセミコン業界最前線】 “量子コンピュータに匹敵する日立の新型半導体コンピュータ”の正体
「1兆の500乗」通りから瞬時に実用解を導く半導体コンピュータ、日立が開発 量子コンピュータに匹敵
日立製作所は2月23日、膨大な組み合わせから適した解を導く「組み合わせ最適化問題」を瞬時に解くコンピュータを開発したと発表した。量子コンピュータに匹敵する性能で「1兆の500乗」という組み合わせにも対応できる上、従来の半導体チップで実現しているため室温で動作可能で、電力効率も大幅に優れるという。 組み合わせ最適化問題は、複数都市をまわる場合の最短経路を求める「巡回セールスマン問題」で知られ、世界的な輸送システムや送電網など、大規模な社会システムの課題解決にも重要。だが問題が大きくなればなるほど組み合わせのパターンも増え、最適な解を導くためにはスーパーコンピュータを使っても天文学的な計算時間が必要になってしまう。 この問題を解くために、量子力学を応用した手法（量子アニーリング）による量子コンピュータが注目されている。だが、超伝導素子や、素子を極低温に冷却する装置などが必要で、現状では大規模化
量子コンピュータ・量子情報の講義ノートPDF。 量子計算や量子通信の理論を，基礎から応用まで勉強するための教科書や資料 - 主に言語とシステム開発に関して
講義ノートの目次へ 量子コンピュータ・量子計算について勉強するための，講義ノートや教科書PDF。 基礎理論から，詳しく独学に使えるノートを集めた。 量子情報処理では「エンタングルメント」などの量子力学的なしかけを使い， 量子計算のハードウェア（＝量子コンピュータ）を実現。 その上で量子暗号・量子フーリエ計算などの具体的なアルゴリズムを実行する。 ただし従来のコンピュータと違い， ハードとソフトがほぼ分離されていないので注意。 量子コンピュータは，世間に与えるインパクトが非常に大きいため， 専門外の一般向けの資料も多い。 ここでは下記の分類にしたがってPDFを掲載する。 （１）数式を使って，しっかり学習するための資料 （２）数式を使わない，一般向けの解説資料 量子計算の基礎となる量子力学はこちらのノート， 光学・量子光学はこちらのノート， 情報と暗号の理論はこちらのノート，線形代数はこちらの
【SFの世界到来】オランダのチームが100％の精度で量子テレポーテーションに成功!! - IRORIO（イロリオ）
テレポーテーションとは、ある地点から別の地点へと一瞬にして移動することをいうが、そんな夢のような実験に100％の精度で成功したとオランダ・デルフト工科大学が発表！ 「量子もつれ」という現象を利用して、1つの粒子が3ｍ離れた地点にある別の粒子へ光速を超える速さで情報伝達したのを確認した。 「量子もつれ」＋「観測」＝「量子テレポーテーション」 量子テレポーテーションとは、2つの粒子間にある「情報の伝達」の事を指し、実際に「物質」がA地点からB地点に移動するわけではない。 とある2つの粒子（A,B）があるとしよう。「量子もつれ」の関係にあるこの2つの粒子は運命を共有する双子のような存在で、それらの性質は合わせてひとつ（±0）。粒子Aと粒子Bのスピン状態は右回り（＋）にも左回り（−）にもなり得るが（重なり合った状態）、そのどちらがどちらかはわからない。 しかし、仮に誰かがその2つの粒子の1つを「観
［量子コンピュータ2］宇宙一冷たい場所で動く
D-Waveの量子コンピュータは、我々が現在使っているコンピュータ（古典的コンピュータ）とも、長年研究されてきた従来型量子コンピュータ（量子ゲート方式）とも、全く異なる仕組みで動く。どのようなものなのか、5ステップで解説しよう。 STEP 1：どんなハードウエアか 1台10億円とも言われるD-Waveマシンのハードウエアを見てみよう（図1）。筐体はサーバーラックのような外観をしている。筐体内には銀色に輝く筒状の「希釈冷凍機」があり、冷凍機のさらに内側に、D-Waveマシンの心臓部である超伝導回路が納められている。
［量子コンピュータ3］これが量子アニーリングの正体だ
D-Waveマシンの中で「量子力学の焼きなまし現象」、つまりは量子アニーリングがどのように実行されるのか。実際の実験の様子を説明しよう（図1）。 まず、解きたい組み合わせ最適化問題に合わせて、3次元イジングモデルにおけるスピン間の相互作用を設定する。これは従来型コンピュータにおけるプログラミングに相当する。 次に、スピン間の相互作用の強さをゼロにすると同時に、3次元イジングモデルに「横磁場」を加える。実際の操作としては、超伝導回路に対して特殊な電流を流す（1の状態）。 横磁場を加えると、スピンの向きは上向きと下向きが「重ね合わせて存在する」という状態になる。「重ね合わせ」とは量子力学の現象の一つだ。この場合は、スピンが「上向きか下向きかどちらか分からないが、測定するとどちらかに定まるという状態」（東工大の西森教授）である。 続けて横磁場をゆっくり弱くすると同時に、スピン間の相互作用をゆっく
［量子コンピュータ1］突然商用化した夢のマシン
実現は遠い未来のことだと考えられていた「量子コンピュータ」。それが突然、従来とは異なる方式で実現した。カナダD-Wave Systemsが開発し、米グーグルや米航空宇宙局（NASA）が導入した量子コンピュータ「D-Wave」だ。 D-Waveが期待通りの性能を出すことができれば、現在のビッグデータ活用が子供の遊びに思えてくるほどの、計り知れないビジネス上のインパクトがもたらされる。そんなD-Waveに、日本の研究や技術が大きく寄与していたことを知っているだろうか。 それだけではない。現在、日本の国立情報学研究所（NII）が、D-Waveのさらに上を行く日本独自の量子コンピュータの開発を進めている。 次なるIT革命の中心地は、実は日本だ。知られざる量子コンピュータの真の姿に迫る。 米航空宇宙局（NASA）や米グーグルが、熱い視線を注ぐ日本人研究者がいる。彼が生み出した理論が、「量子コンピュー
NTT、量子コンピュータ実現にむけ大規模量子もつれ生成手法を確立
NTTは、量子コンピュータの実現に向けた研究として、光格子内の100万個の原子に対して量子もつれを生成する新手法を世界で初めて確立した。 量子コンピュータは、複数の状態が“あり得る”量子的な重ね合わせ状態を用いることで、通常の演算ではあらゆる状態をひとつひとつ計算するよりも超高速で答えを導き出すことが可能となっている。演算や通信のためには、ある量子ビットが別の量子ビットに相関をもつ量子もつれ状態を作り出すことが必要だが、均一で大量な量子的もつれ状態を作り出すのはこれまでの手法では困難とされていた。
Googleが量子コンピュータ「D-Wave Two」のスピードテストを実施
従来のコンピュータープロセッサの性能を大きく凌駕する可能性があるとされ、次世代コンピューターとして期待する声も高い技術が量子コンピューターです。GoogleもD-Wave社の量子コンピューター「D-Wave Two」の開発に参画していますが、先日実施されたD-Wave Twoの性能テストの結果が、従来の一般的なPCとほぼ変わらないものだったことが明らかになりました。 Google's quantum computer flunks landmark speed test - tech - 15 January 2014 - New Scientist http://www.newscientist.com/article/dn24882-googles-quantum-computer-flunks-landmark-speed-test.html#.UtiBCrTp-y8 性能テストには
量子コンピュータ実現に向け大きな前進――超大規模量子もつれの作成に成功
東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授らは、光での量子もつれ生成を時間的に多重化する新手法を用いて、従来に比べ1000倍以上となる1万6000個以上の量子がもつれ合った超大規模量子もつれの生成に成功したと発表した。古澤氏は「量子コンピュータ実現に向け、大きな課題の1つだった『量子もつれの大規模化』に関しては、解決された」とする。 東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授らは2013年11月18日、光での量子もつれ生成を時間的に多重化する新手法を用いて、従来に比べ1000倍以上となる1万6000個以上の量子がもつれ合った超大規模量子もつれの生成に成功したと発表した。量子コンピュータの実現に向け超大規模量子もつれが不可欠とされ、古澤氏は「今回の成果により、量子コンピュータ研究は新たな時代に突入した」という。 これまで最高14量子間だったところ、一気に1万6000量子間の量子もつれの生成を実現 実
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日立、量子コンピュータに匹敵するCMOS半導体コンピュータを開発 ～約1,800倍の電力効率で組み合わせ最適化問題を解く
NASA、Googleが注目する「D-Wave」は、本当に量子コンピューターなのか？
https://qiita.com/kenokabe/items/92189d658011da808442
グーグル、量子コンピューターを開発
量子コンピューター実現への突破口となるか：国立情報学研究所の、新理論
光を1分間停止させることに成功!?
D-Wave社の量子コンピュータは「本物」～米研究者グループが「量子効果を確認」とネイチャーに発表 
18歳が一流誌に「量子もつれ」論文を掲載