도호쿠 대학과 NEC는 새로 개발된 8큐비트 양자 어닐링 기계를 사용하여 컴퓨터 시스템에 대한 공동 연구를 시작합니다.

도호쿠 대학과 NEC는 새로 개발된 8큐비트 양자 어닐링 기계를 사용하여 컴퓨터 시스템에 대한 공동 연구를 시작합니다.

타임 스탬프 : 28 년 2023 월 1 일 22:XNUMX AM

도쿄, 28년 2023월 6701일 – (JCN Newswire) – 도호쿠 대학과 NEC Corporation(TSE: 8)은 NEC와 일본의 새로운 창간 국립 첨단 산업 기술 연구소(AIST)가 개발한 XNUMX큐비트 양자 어닐링 기계를 사용하는 컴퓨터 시스템에 대한 공동 연구를 시작했습니다.

도호쿠 대학과 NEC는 새로 개발된 8큐비트 양자 어닐링 머신 PlatoBlockchain Data Intelligence를 사용하여 컴퓨터 시스템에 대한 공동 연구를 시작합니다. 수직 검색. 일체 포함.
도호쿠 대학과 NEC는 새로 개발된 8큐비트 양자 어닐링 머신 PlatoBlockchain Data Intelligence를 사용하여 컴퓨터 시스템에 대한 공동 연구를 시작합니다. 수직 검색. 일체 포함.

본 연구에 사용된 8-qubit 양자 어닐링 머신은 초전도 기술과 ParityQC Architecture(1)를 결합하여 새로 개발되었습니다. 이로 인해 기계는 소음에 강하고 장기간 양자 중첩 상태를 유지하면서 완전히 연결된 양자 어닐링 아키텍처로 확장할 수 있습니다.

인터넷을 통해 외부에서 액세스할 수 있는 일본 최초의 국산 양자 어닐링 장치입니다. 이 공동 연구는 이 기계를 사용하는 첫 번째 프로젝트이기도 합니다.

새로 개발된 8큐비트 양자 어닐링 머신을 이용한 공동 연구

양자 어닐링 머신의 특징

복잡한 사회적 문제를 해결하려면 많은 옵션에서 최적의 조합을 도출해야 합니다(조합 최적화 문제 해결). 고속 및 고정밀로 조합 최적화 문제를 해결하기 위해 NEC와 AIST는 초전도 파라메트론(2)을 사용하는 양자 어닐링 기계(3)를 개발하고 있습니다.

초전도 파라메트론을 사용하면 이 양자 어닐링 기계가 노이즈에 강하고 긴 일관성 시간(양자 상태를 유지하는 기간)이 가능합니다(4). 일관성 시간은 일반적으로 다중 큐비트 구현 중에 단축됩니다. 그러나 초전도 파라메트론의 내노이즈 특성 외에도 파라메트론과의 호환성이 높은 커플링 기술인 ParityQC 아키텍처를 채택해 멀티 큐비트 구현에서도 긴 코히어런스 시간을 유지할 수 있다. 이러한 기능을 통해 실제 조합 최적화 문제를 빠르고 정확하게 계산할 수 있습니다.

이 두 가지 기술과 관련하여 NEC는 이미 2022년 5월 XNUMX큐비트로 구성된 단위 셀의 작동 시연에 성공했습니다(XNUMX). 최근에는 단위셀을 정렬해 XNUMX큐비트로 구성된 양자 어닐링 머신 개발에 성공했다.

결맞음 시간이 긴 단위 셀을 기반으로 새로 개발된 8큐비트 칩
도호쿠 대학과 NEC의 공동 연구

도호쿠 대학과 NEC는 1958년에 고성능 컴퓨팅 기술에 대한 공동 연구를 시작했습니다. 2014년에는 도호쿠 대학 사이버 과학 센터(6) 내에 "고성능 컴퓨팅(NEC) 공동 연구 부서"가 설립되어 다양한 과학 및 사회 문제를 해결하기 위한 연구를 수행했습니다. 현재의 공동 연구를 위해 도호쿠 대학과 NEC는 쓰나미 침수로 인한 피해와 부상을 완화하기 위한 최적의 대피 경로 도출과 같이 현실 세계에 존재하는 많은 조합 최적화 문제에 위의 양자 어닐링 기계를 적용하는 것을 연구할 것입니다.

이 공동 연구에 앞서 도호쿠 대학과 NEC는 이미 일본 문부과학성의 차세대 연구 개발 프로젝트에 따라 양자 어닐링 지원 차세대 슈퍼컴퓨팅 플랫폼 개발을 진행하고 있었습니다. (7) 2018년부터. 이 이니셔티브는 많은 실제 응용 분야에서 높은 처리 능력을 보여준 벡터 슈퍼컴퓨터의 성능과 정교함을 더욱 향상시키고 벡터 슈퍼컴퓨터의 양자 및 시뮬레이션 양자의 기능적 보완을 통해 새로운 슈퍼컴퓨팅 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 합니다. 조합 최적화 문제에 특화된 어닐링. 양자 어닐링에 대한 이러한 이니셔티브를 인정하여 Tohoku University는 일본 내각부로부터 "Quantum Solution Center"(8)로 인증되었습니다.

현재 공동 연구에서 NEC와 AIST가 개발한 초전도 파라메트론 기반의 8큐비트 양자 어닐링 기계는 인터넷을 통해 도호쿠 대학에 제공될 예정입니다. 이 공동 연구의 일환으로 도호쿠 대학과 NEC는 도호쿠 대학에 설치된 벡터 슈퍼컴퓨터 "SX Aurora TSUBASA"(9)에서 실행되는 양자 어닐링 머신과 모의 양자 어닐링 머신(NEC 벡터 어닐링)을 모두 활용하여 양자 어닐링 머신과 모의 양자 어닐링 머신의 특징(10). 앞으로 Tohoku University와 NEC는 복잡한 사회 문제를 해결하기 위해 컴퓨팅 시스템 아키텍처에 대한 공동 연구를 수행할 것입니다. 또한 고속 계산을 수행할 수 있는 양자 어닐링 고유의 사용 사례도 탐색합니다.

도호쿠 대학에 설치된 모의 양자 어닐링 기계 외에도 NEC와 도호쿠 대학은 인터넷을 통해 AIST에 설치된 양자 어닐링 기계도 사용할 예정입니다. 연구원들은 통신 지연 및 기타 요인의 영향을 고려하여 두 기계의 전체 구성을 조사하고 그 결과를 양자 어닐링 및 시뮬레이션 양자 어닐링 기계의 향후 개발에 피드백할 것입니다.

또한 양자 어닐링의 속도와 정확성으로 현실 세계의 문제를 해결하기 위해 두 기계에 최적으로 연산을 할당하는 방법을 연구하고 유용성을 향상시키기 위해 노력할 것입니다.

도호쿠 대학과 NEC는 이 공동 연구를 양자 컴퓨팅 기술의 사회적 구현을 ​​더욱 가속화하는 기회로 활용할 것입니다.

배송 시 요청 사항:
(1) ParityQC 아키텍처는 Parity Quantum Computing에 의해 개발되었습니다.
패리티 양자 컴퓨팅 정보: https://parityqc.com/
10년 2021월 XNUMX일 보도 자료
NEC와 ParityQC는 확장성이 뛰어나고 실용적인 양자 컴퓨터를 개발하기 위해 협력합니다 www.nec.com/en/press/202102/global_20210210_01.html
(2) 신에너지 및 산업기술종합개발기구(NEDO)의 위탁사업으로 진행 중인 개발.
사업명 : 혁신적인 AI 칩 및 차세대 컴퓨팅 기술 개발을 위한 사업
R&D 활동: 양자 컴퓨팅 및 Ising 컴퓨팅 시스템의 통합 연구 및 개발
프로젝트 웹사이트: www.nedo.go.jp/english/activities/activities_ZZJP_100123.html
(3) 초전도 파라메트론은 양자역학적 공진체이다.
초전도 코일과 커패시터로 구성된 회로; 2014년 NEC와 RIKEN이 처음 개발했습니다. 공진 주파수의 두 배에서 회로를 변조하면 위상이 0 또는 π인 두 가지 자기 여기 발진 상태 중 하나가 됩니다. 이러한 진동 상태의 중첩을 큐비트로 사용할 수 있습니다.
(4) 일관성 시간이 높을수록 솔루션 정확도가 높아지고 계산 속도가 빨라집니다. 미국과 유럽의 연구기관에서도 결맞음 시간이 긴 큐비트를 이용한 양자 어닐링 연구개발을 진행하고 있다.
(5) 17년 2022월 XNUMX일 보도자료
NEC, 완전히 연결된 양자 어닐링 아키텍처로 확장을 용이하게 하는 세계 최초의 단위 셀 개발
www.nec.com/en/press/202203/global_20220317_01.html
(6) 27년 2014월 XNUMX일 보도 자료:
도호쿠 대학과 NEC, 차세대 슈퍼컴퓨터 기술을 위한 공동 연구 부서 설립(일본어 텍스트)
PDF – www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140627_03web.pdf
(7) 고성능 범용 컴퓨터의 첨단 활용을 위해 문부과학성이 지원하는 프로젝트
연구 기간: FY2018 ~ FY2022
연구 책임자: Hiroaki Kobayashi, 도호쿠 대학
(8) 국가 양자 기술 혁신 전략(통합 혁신 전략 추진 협의회, 2021년 21월 2020일)에 기초하여 양자 기술 분야에서 일본의 국제 경쟁력을 확보하고 강화하기 위해 10년 XNUMX월에 출범했습니다. 현재 XNUMX개 연구기관과 대학이 인증을 받았다.
Quantum Technology Innovation Hub 소개: https://qih.riken.jp/en/
(9) 차세대 혁신 플랫폼 “SX-Aurora TSUBASA” 시리즈 제품 웹사이트:
www.nec.com/en/global/solutions/hpc/sx/index.html
(10) 양자 특성을 활용하지 않고 기존 컴퓨팅 기술을 사용하여 양자 거동을 시뮬레이션하는 어닐링 머신.

NEC의 양자 컴퓨팅 이니셔티브
URL: www.nec.com/en/global/퀀텀-컴퓨팅/index.html

NEC Corporation 정보

NEC Corporation은 "Orchestrating a bright world"라는 브랜드 선언문을 홍보하면서 IT 및 네트워크 기술 통합의 리더로 자리 매김했습니다. NEC는 모든 사람이 잠재력을 최대한 발휘할 수 있는 보다 지속 가능한 세상을 촉진하기 위해 안전, 보안, 공정성 및 효율성이라는 사회적 가치를 제공함으로써 기업과 커뮤니티가 사회와 시장 모두에서 발생하는 급격한 변화에 적응할 수 있도록 합니다. 자세한 내용은 NEC(www.nec.com)를 참조하십시오.

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