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 東北大学は2017年1月24日、最適化問題に特化した計算を行う「量子アニーリング」について、効率的にシミュレーションを行う新規手法「適応的量子モンテカルロ法」を開発したと発表した(ニュースリリース)。新しいハードウエアを作るには、正しい動作を担保するためにシミュレーションによる検証が必要となる。しかし、量子コンピューターは、従来のコンピュータとは全く異なる原理で動作するため、その全容をシミュレーションするのは困難だった。今回の研究結果により、量子コンピューターの開発の後押しにとどまらず、広く社会におけるサービスの多様化・高速化につながると期待される。

最適化問題と量子アニーリング(図:東北大学のプレスリリースより)
最適化問題と量子アニーリング(図:東北大学のプレスリリースより)
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 量子アニーリングは、スピンの向きが上向きと下向きが同時に存在する「重ね合わせ」の状態を利用することで、巡回セールスマン問題などの「最適化問題」を解く手法。例えば、巡回セールスマン問題における経路をイジング模型に置き換え、その経路を“通る”または“通らない”をスピンで表現する。そこに「横向きの磁場」を掛けることで「上向きかつ下向き」の状態を作り出し、どの向きを取れば最善の状態になるのかを探索する。

量子アニーリングの現状(図:東北大学のプレスリリースより)
量子アニーリングの現状(図:東北大学のプレスリリースより)
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