@yuichirominato 2019.01.17更新 707views

【SDK統合】Blueqatで組合せ最適化問題を解くということ。量子ゲートと量子アニーリングの統合。

Blueqat QUBO SDK

はじめに 量子コンピュータはよく○○の方式があるとかないとか言われます。方式の違いは概してユーザーサイドには混乱を引き起こします。あの計算はできるとか、あの計算はできないとかそういうことを探しながら計算をしているうちに時間を消費してしまいます。貴重な量子コンピュータの勉強時間を犠牲にしない方法を作りました。それがWil […]

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@yuichirominato 2018.12.31更新 335views

Wildqatにサンプリング機能をつけてボルツマンマシンを準備する

DBM QUBO RBM 機械学習 深層学習 量子アニーリング

はじめに アニーリングのQUBOやイジングに慣れてきた方も増えてきました。その際になんども計算を行って計算結果を欲しいという方もいると思いますので、サンプリングの機能を作りました。これによって同じ問題を何回も繰り返し計算して計算結果の分布が取れます。 Wildqatの導入の仕方 こちらはpipで簡単に入れられます。 p […]

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@yuichirominato 2018.12.22更新 503views

【ハイブリッド】タブーサーチ+量子アニーリングで大規模問題の分割

qbsolv QUBO タブーサーチ 量子アニーリング

はじめに 組合せ最適化問題をイジングモデルで解こうとするとまず接続数と量子ビットを確認する必要があります。大概の問題は量子ビット数は足りませんので、その量子ビット数の足りない社会問題を現代で量子コンピュータもしくは量子アニーラを利用してときたい場合があります。その際に量子古典ハイブリッドで大規模問題を分割して計算をする […]

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@yuichirominato 2018.12.22更新 376views

【自動車】量子コンピュータ(アニーラ)で車間距離最適化

QAOA QUBO 量子アニーリング 量子コンピュータ

はじめに 前回自動車の軌跡の最適化をイジングを使って行ってみました。時系列のデータはQUBOmatrixを使うことで木構造で実装ができました。 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https://blog.mdrft.com […]

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@yuichirominato 2018.12.18更新 691views

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 […]

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@yuichirominato 2018.12.11更新 971views

量子古典ハイブリッドフレームワークのD-Wave Hybridが発表されたので早速使ってみた。

D-Wave D-Wave Hybrid qbsolv QUBO 量子アニーリング 量子古典ハイブリッド

はじめに 量子アニーラのD-Waveは約2000量子ビットの量子効果を利用したマシンで、カナダのD-Wave社が提供しています。今回はそのD-Waveが量子コンピュータと現在のコンピュータをハイブリッドで活用して計算するフレームワークを発表したので早速レビューして使ってみます。 D-Waveとは? カナダのベンチャー企 […]

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@yuichirominato 2018.12.09更新 624views

リバース量子アニーリング

KT相転移 QUBO リバース量子アニーリング 量子アニーリング 量子コンピュータ

こちらはノーベル賞のシミュレーション再現論文として有名です。 Observation of topological phenomena in a programmable lattice of 1,800 qubitshttps://www.nature.com/articles/s41586-018-0410-x R […]

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@yuichirominato 2018.12.04更新 618views

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 […]

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@yuichirominato 2018.11.25更新 360views

Solve the Ising Many-body problem of protein folding problem efficiently With Blueqat

Blueqat protein foldings QAOA QUBO VQE

Introduction I tried quantum annealing on a simple problem to solve the protein folding problem with D-Wave and wildqat.js and made an application. http://blog. […]

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@yuichirominato 2018.11.24更新 658views

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。 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 http://blog.mdrft.com/post/414 解き方はタンパク質の折りたたみ方向を00,01,10,11の2量子ビッ […]

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@yuichirominato 2018.11.12更新 385views

QAOA+maxcut

Blueqat QAOA QUBO 組合せ最適化 量子ゲート

はじめに 組合せ最適化問題におけるmaxcut問題はイジングモデルと呼ばれる物理モデルで特にはとても初歩的な問題です。今回はこちらの問題をBlueqatをつかって実践してみたいと思います。 手順 具体的な手順はシンプルです。 1、問題の設定 2、問題をイジングモデルと呼ばれるモデルにマッピングする 3、イジングモデルを […]

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@yuichirominato 2018.11.11更新 717views

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。 ここでは、普通の組合せ最適化問題を、普通は量子イジ […]

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@yuichirominato 2018.10.05更新 668views

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。 D-Waveとは? […]

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@yuichirominato 2018.09.11更新 347views

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。 概要 概要は、 1、コスト関数となるQUBOを作る 2、上三角行列の形にして計算実行 3、出た答えを取り出してコストを確認 4 […]

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@yuichirominato 2018.09.08更新 310views

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。 ProteinQure Proteinqureはタンパク質薬剤の企業ということで、さまざまな方法で新しいタンパク質での医薬品を開発していますが、その1つの手 […]

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@yuichirominato 2018.09.07更新 530views

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。 公式ドキュメントも整備を進めていますが、国産のシミュレータとSDKでアプリケーションの作り方や問題の解き方を見直してみます。 Wildqatとは? Wildqatは誰でも簡単にpythonベースで最近の量子アニーリング型の量子 […]

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@yuichirominato 2018.09.06更新 360views

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。 スペックは、 MacBook (Retina, […]

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@yuichirominato 2018.08.21更新 449views

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。 以前の記事:NASA&Googl […]

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@yuichirominato 2018.07.24更新 408views

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。 イジングモデルについて http://blog.mdrft.com/post/6 イジングモデルの参考例題について http: […]

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@yuichirominato 2018.07.03更新 790views

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。 論文 natureに掲載されて […]

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@yuichirominato 2018.07.02更新 256views

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。 ポートフォリオ最適化問題 過去の […]

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@yuichirominato 2018.07.01更新 675views

D-WaveとWildqatで巡回セールスマン問題とmaxcut問題を解いてみた

D-Wave QUBO wildqat 量子アニーリング

はじめに さまざまなイジングの問題を解いてきましたが、巡回セールスマンは条件も多くて難しい部類の問題です。プログラムでチャチャっとやってしまいたいところですが、一応順を追って見てみます。 巡回セールスマン問題を解いてみる 巡回セールスマン問題は下記の記事の中に一般式がありますが、よりわかりやすく例題を元に行って見たいと […]

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@yuichirominato 2018.06.30更新 507views

量子アニーリング+強化学習の基礎の確認

D-Wave QUBO サンプリング 強化学習 深層学習 量子アニーリング

はじめに 量子アニーリングや量子コンピュータを使って強化学習をする方法はいくつかあり、自由エネルギーをベースとしたマルコフ過程を利用した強化学習などもありますが、今回はベルマン方程式+RBM(制限付きボルツマンマシン)やDBM(ディープボルツマンマシン)を今後活用することを目的として後者を学んでいきたいと思います。 参 […]

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@yuichirominato 2018.06.19更新 727views

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。 参考資料や記事 これまで様々な問題を検証して記事にしてきました。基本的な用語などは過去 […]

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@yuichirominato 2018.06.17更新 589views

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。 引用元:https://www.dwavesys.com/resources/media-re […]

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@yuichirominato 2018.06.14更新 759views

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 […]

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@yuichirominato 2018.06.12更新 337views

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 において最近の量子コンピュータ関係が解けるのは2体問題、つまり量子ビット同士の掛け算が2個までの問題に限られています。 しかし世の中色々な問題はこの多体問題が出てくることがあります。そんな時にテクニック […]

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@yuichirominato 2018.06.12更新 313views

D-Waveで金融ポートフォリオ最適化問題を解く

D-Wave QUBO ポートフォリオ 量子アニーリング 金融

はじめに 金融資産運用モデルでもっともシンプルで計算しやすいモデルがポートフォリオ最適化問題です。今後のより複雑なモデルのために一旦ポートフォリオ最適化問題を量子コンピュータD-Waveで解いてみます。使用するマシンは自社で借りているD-Waveです。 ポートフォリオ最適化問題とは 資産運用の際に資産運用銘柄の選択をし […]

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@yuichirominato 2018.06.11更新 691views

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。 参考資料など 今回はVW社が北京で行なった交通最適化問題の論文と、その参考資料をベースとします。 Traffic flow optimiza […]

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@yuichirominato 2017.12.03更新 1046views

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 […]

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