英国初の量子コンピューティング ハッカソンは、学生とキャリアの早い科学者のチームに、現実の問題に対する新しい量子ソリューションを考案するよう求めました。
研究生とキャリアの浅い科学者からなる XNUMX つのチームが、XNUMX 月末に英国初の国際大会に出場するために整列しました。 量子コンピューティングハッカソン. 国立量子計算センター主催 (NQCC）と協力して クアントX、イベントは、BT、NHS、ロールスロイスなどのエンドユーザーによって設定された問題に対する新しい量子ソリューションを考案するようチームに挑戦しました。
XNUMX 日間のイベントの終わりまでに、いくつかのチームが、技術パートナーである IBM、Oxford Quantum Circuits、および AWS によって提供された量子ハードウェアでアルゴリズムを実行しました。 現在の量子プロセッサの能力を超えるソリューションを開発した他の人々は、サポートとアドバイスを提供するために、各テクノロジ プロバイダーのプログラミング エキスパートと共に、量子シミュレーターでソリューションをテストしました。 IBM の Frank Harkins 氏は次のように述べています。 「どこに行くべきか、コードをどのように使用するかについて良いビジョンを持っている人もいれば、理論とアルゴリズムを少し手伝った人もいます。」
各エンドユーザー組織のメンターもチームと協力して、専門的なドメイン知識を提供し、問題のコンテキストを説明し、潜在的な解決策に向けてハッカーを導きました。 たとえば、Rolls Royce が設定した課題は、運用中に記録されたデータに基づいてジェット エンジンの寿命を予測することでした。 同社の量子コンピューティングのスペシャリストの XNUMX 人でメンターのジャレット スモーリー (Jarrett Smalley) 氏は、次のように述べています。 「彼らは、いくつかの既存のアイデアを新しい方法で融合させる斬新なアプローチを思いつきました。それがわずか XNUMX 日間で何もないところから実用的なモデルに発展するのを見るのは本当にクールです。」
NHS によって設定された別の問題は、さまざまな制約を考慮しながら、患者をベッドに割り当てるための戦略を考案するようハッカーに要求しました。 NHS Transformation Directorate のシニア データ サイエンティストでメンターの Dan Schofield 氏は、次のように説明しています。 「NHS に量子コンピューティングが導入されるのはおそらく数歩先のことですが、私たちが検討している種類の問題を量子アプローチがどのように解決できるかを知ることは非常に興味深いことです。」
このハッカソンは、量子開発者、エンド ユーザー、技術プロバイダーを集めて現実世界の問題に取り組むために、NQCC が主催した最初のハンズオン イベントでした。 2022 年 XNUMX 月に SparQ アプリケーション発見プログラムを開始、これはエンドユーザーに、量子アルゴリズムとハードウェアを試して、セクター内の関連するユースケースに取り組む機会を提供することを目的としています。 NQCC のディレクターである Michael Cuthbert 氏は、次のように述べています。 「自分でコードを実行し、それを実際の量子コンピューターで実行して、テクノロジーに取り組み、その機能を理解するのに勝るものはありません。」
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Cuthbert 氏は、ハッカソンへの関心とコミットメントのレベルに勇気づけられました。 「私たちは定員を超えて応募しましたが、業界のパートナーや量子技術プロバイダーから素晴らしいサポートを受けました」と彼は言いました。 「ハッカーのチームは信じられないほど熱心に取り組んでおり、夜遅くまでソリューションに取り組んでいるチームもありました。非常に効果的に協力して、短時間でいくつかの印象的なソリューションを考え出しました。」
チームを構成した学生と研究者にとって、ハッカソンは、近い将来の量子アルゴリズムが産業用アプリケーションに提供する可能性がある利点について貴重な洞察を提供しました。 オックスフォード大学の博士課程の学生であるマリア ヴィオラリスは、防衛会社 MBDA が設定した追跡と回避の問題に取り組んでいました。 彼女のチームは、量子ニューラル ネットワークをトレーニングして、チェイサー (「モンスター」) がターゲット (「プリンセス」) に最速で到達するための最善の戦略を見つけようとしていました。防衛部門だけでなく、美術館やアートギャラリーの交通制御やセキュリティシステムなどの他のアプリケーションにも使用できます。
「XNUMX つのプロジェクトに完全に集中し、ユースケースを取り上げて、問題の解決に使用できる量子アルゴリズムに結び付ける XNUMX 日間を過ごすことができて本当に良かったです」と Violaris 氏はコメントしています。 「短いタイムスケールで多くの進歩を遂げ、量子シミュレーターと実際の量子プロセッサーの両方でアルゴリズムをテストしたところ、いくつかの有望な結果が得られました。 学習を加速させる素晴らしい方法でした。」
このような急速な進歩は、チーム選択に対する構造化されたアプローチによって部分的に可能になりました。 イベントの開催を担当した NQCC の Chiara Decaroli 氏は、将来のハッカーは、アプリケーション プロセスの一部として、スキル レベルと量子プログラミングの以前の経験を指定するように求められたと説明しています。 「アルゴリズムやモデルの構築方法を知っている量子分野の比較的初心者を含む、さまざまな分野のさまざまなスキルセットを持つ人々でチームを作成しました」と彼女は説明しました。 「チームは、特定のタスクを実行するための専門知識を持っているチームをすばやく特定し、それが非常に短い時間で得た結果に大きな影響を与えました。」
インペリアル カレッジ ロンドンの修士課程の学生である Eden Schirman は、このアプローチの利点を確かに感じていました。 彼は、潜水艦によって記録されたソナー データの異常を検出するための量子アルゴリズムを開発するために、THALES と協力するチームに割り当てられました。この異常は、敵の潜水艦または未知のシグネチャを持つミサイルによって生成される可能性があります。 「当初、私はインペリアルの他の人々とチームを組むように頼んだが、チームを混同したのは賢明な決断だった. 「新しい人々と協力し、新しいアイデアに耳を傾け、私の研究に関連しているが同じではない量子アルゴリズムに取り組んだことは良いことです。 それは、量子アルゴリズムを開発するための新しい方向への私の心を開いてくれました。」
Schirman は、THALES と IBM の技術専門家からの情報も高く評価しました。 「私たちの業界のメンターは、ユースケースとデータ、および通常使用される古典的な実装とアルゴリズムについて教えてくれました.IBMのXNUMX人のスペシャリストは、実装と量子アルゴリズムの新しいアイデアでイベント全体を通して私たちを助けてくれました. その知識にアクセスし、異なる視点を得ることは本当に役に立ちました。」
ハッカソンの終わり (前日の開始からわずか 30 時間後) に、チームは他のすべての参加者にソリューションを提示しただけでなく、産業界と学界の両方から Cuthbert、Decaroli、および量子専門家を含む審査委員会に向けて発表しました。 「すべてのプレゼンテーションは素晴らしかったです」と Decaroli 氏は言います。 「私たち審査員の基準は、ソリューションの創造性、より強力な量子マシンへのアプローチのスケーラビリティをチームが調査したかどうか、結果をどれだけうまく提示し、質問に答えたかを調べることでした。」
自らを Quassian と名乗る優勝チームは、航空宇宙工学における複雑なシミュレーションを高速化するための量子機械学習アプローチで MDBA と協力していました。 2 位は Smalley が指導する Rolls Royce グループで、XNUMX 位は BT が後援するチームで、XNUMXD アンテナ アレイの性能を最適化するためのさまざまな量子的および古典的手法をテストしました。 優勝チームに賞品を贈呈する前に、カスバート氏は次のようにコメントしています。 「あなたは、あなたのキャリアの残りの部分であなたと一緒にいる友人や連絡先を作りました。それが、量子コンピューティングとNQCCとの関わりの始まりにすぎないことを願っています。」
イベントの成功は、将来のハッカソンへの道を開きます。おそらく、特定の業界セクターに焦点を当てて、より多くの初期のキャリアの専門家が参加するよう促します. また、NQCC チームは、英国で成長を続ける量子エコシステムとの継続的な関与に役立つ出発点を提供します。 「ハッカソンは、SparQ のすべての重要な要素をカプセル化していますが、規模は小さくなっています」と Decaroli 氏は述べています。 「このハッカソン テンプレートを長期プロジェクトに拡張し、量子開発者、エンド ユーザー、テクノロジー プロバイダーが協力してより複雑なソリューションを開発し、複数のハードウェア プラットフォームでテストできるようにすることができます。」
