インサイダーブリーフ
- IBM、Keio University、Mitsubishi Chemical Advanced Quantum Reservoir Computingを使用して、実験で機械学習予測を改善します。
- 研究者は、従来の量子貯水池コンピューティング技術と比較して、実行時間を短縮し、精度を向上させる「繰り返し測定」方法を開発しました。
- この作業は、IBMの量子イノベーションセンターが、実用的な量子コンピューティングアプリケーションを加速するために業界と学術のコラボレーションを促進する方法を強調しています。
IBMとKeio Universityの研究者は、量子貯水池コンピューティングの前進において重要な一歩を踏み出し、ロボット工学から金融モデリングに至るまでの業界にとって重要な複雑な機械学習タスクを高速化する可能性があります。
三菱化学物質を含むパートナーシップは、量子コンピューターを活用して貯水池コンピューティングを改善することを目的としています。これは、ニューラルネットワークなどの従来の方法と比較してトレーニングを簡素化する機械学習アプローチです。チームの2023年 実験、詳細 IBMの量子研究ブログ、実用的な量子コンピューティングアプリケーションに向けた重要なステップを表します。
貯水池のコンピューティングでは、貯水池入力データは動的システムまたは「リザーバー」を介して処理され、線形回帰などの単純なモデルで分析できるパターンを明らかにします。科学者は、従来のニューラルネットワークに典型的な大量のトレーニング要求を減らすため、この手法を探求したいと思っています。
リザーバーコンピューティングでは、入力データは動的システムまたは「リザーバー」を介して処理され、線形回帰などの単純なモデルで分析できるパターンを明らかにします。科学者は、従来のニューラルネットワークに典型的な大量のトレーニング要求を減らすため、この手法を探求したいと思っています。 Quantum Reservoir Computingは同じアイデアを適用しますが、量子プロセッサを貯水池として使用します。量子コンピューターは、理論的に大規模で複雑なデータをより効率的に処理できるため、潜在的に速度と効率を提供します。
「量子コンピューターは、自然に高次元のデータ処理に適しており、最終的には古典的な貯水池よりも計算的に強力であることが証明される可能性があります」とIBMチームは投稿に書いています。
ロボットの動きの予測
IBMのコラボレーション キオ大学、東京にある私立研究大学、および 三菱化学物質また、東京に本拠を置くと、空気圧を搭載した柔軟な機械である「ソフトロボット」の動きを予測することにより、量子貯水池コンピューティングの利点を実証しました。
Keio University LEDチームは、ロボット運動データを量子状態に変換し、IBMの量子プロセッサを介してこれらの状態を処理し、出力で線形回帰を利用しました。 「繰り返し測定」と呼ばれるこの革新的なアプローチには、データ収集を合理化するための追加のキュービットが含まれていました。各データポイントの量子回路を繰り返しリセットして実行する代わりに、研究者は同時に追加のキビットを測定し、実行時間を大幅に短縮し、精度を高めました。
投稿によると、最大120キュビットでIBM量子プロセッサで実施された彼らのテストは、測定可能な改善を実証しました。繰り返される測定技術は、特に従来の方法を上回り、より速く、より正確な結果を提供しました。 IBMは、これらの発見がすぐに古典的な計算機能を上回る可能性があり、量子コンピューティングの実用的なアプリケーションのマイルストーンをマークする可能性があると指摘しました。
課題は残っています
有望な最初の結果にもかかわらず、IBMは、量子貯水池コンピューティングが日常的に実際の課題に取り組む前に重要な作業が残っていることを強調しました。研究者は、金融リスクモデリングを含むロボットを超えたアプリケーションへの将来の調査を予想しています。これは、量子コンピューティングソリューションに最適な複雑で非線形の問題です。
著者は次のように書いています。「これらの方法が実際的な問題に有用な結果をもたらす前に、RCとQRCの分野でより多くの作業が必要になります。しかし、研究者は、今日でも、彼らのユーティリティスケールの実験はすでに古典的なシミュレーション方法を超えている可能性があると述べています。」
将来の研究の方向性には、金融リスクモデリングなど、硬い非線形の問題に関する量子貯水池コンピューティングの調査が含まれる場合があります。
IBMのQuantum Innovation Centers（QICS）は、Keio Universityのように、このような最先端の研究を進めています。 Keioは2017年に最初のIBM量子ハブの1つになって以来、40を超えるこのようなセンターがグローバルに登場しています。これらのハブは、学術の専門知識を業界のニーズに結び付け、ダイナミックな国際量子コンピューティングコミュニティを育みます。
