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hiroki8080
January 12, 2017
Programming
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オンラインワークショップ資料
量子コンピュータもどきをつくろう第1回の資料です。
hiroki8080
January 12, 2017
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Transcript
オンライン ワークショップ テーマ:量子コンピュータもどきをつくろう
目次 概要 基礎情報① 基礎情報② 最近の動向 どうやって量子コンピュータもどきを作るか
概要 人工知能の開発での活用が期待される量子コンピュータの仕組みについて勉強 します。 また、量子物理学なんかは全くわからない所から量子コンピュータもどきが作れ ないか模索します。 (相当難しいので何も出来上がらないかもしれません。)
基礎情報① • 従来のコンピュータ→1と0でどちらかの状態を保持 • 量子コンピュータ→1と0の両方の状態を保持 • 1と0の両方の状態を観測するとどちらの値なのかが決まるらしい • (シュレディンガーの猫っぽい) •
全ての状態を保有するのでどれが正しいかを探すだけでよい • 例えば、最大値を求める計算は少ない回数で済むが、組み合わせを 求める計算は回数が大きくなるため、従来のコンピュータではどうして も時間がかかってしまう • 量子コンピュータなら簡単にいうと複数の状態を同時に計算できるよ うになるので、速度が早い • 参考:http://codezine.jp/article/detail/9491 • 参考:http://gigazine.net/news/20151210-quantum-computers- explained/
基礎情報② • 量子コンピュータのアルゴリズムはいくつかあるが、グローバーのア ルゴリズムが最適らしい? • PythonのSymPyにグローバーのアルゴリズムの実装がある • 量子コンピュータ用のプログラミング言語もある • 有名なのはQCL
• 参考: https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B0%E3%83%AD %E3%83%BC%E3%83%90%E3%83%BC%E3%81%AE %E3%82%A2%E3%83%AB%E3%82%B4%E3%83%AA %E3%82%BA%E3%83%A0 • 参考: http://docs.sympy.org/dev/modules/physics/quantum/grover.html
最近の動向 • D-Wave Systemsが商用量子コンピュータを発売 • http://www.dwavesys.com/ • IBMが誰もが量子コンピュータを実験できるサービスを公開 • http://www.research.ibm.com/quantum/
どうやって量子コンピュータもどきを作るか • 量子の挙動を実装 • 観測の仕組みを実装 • 結果算出の仕組みを実装 • 現状の課題(仮) •
アルゴリズムの計算式がさっぱりわからない • とりあえずSymPyを使えば良さそう • 結果の読み方、算出法がわからない • ブラケット記法の読み方がわかれば・・ • グローバーのアルゴリズムで求められるのはベクトルの集 合?みたいなので、並列計算をすれば良い??