Quantum-Inspired Computing System Based on Ising Machines with Simulated Quantum Annealing

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本研究ではシミュレーテッド量子アニーリング(SQA)搭載型イジング計算機の開発と性能向上を目的とする。この目的を達成するために、まず、量子アニーリングをエミュレートしたイジング計算機を作製する。量子アニーリング数理を鈴木トロッタ展開と経路積分モンテカルロ法によりイジング計算機へソフトウェア実装し、SQAのスケジューリング検討を行う。次に、より性能を向上させるため、所属研究室で新たに提案したスピン判定論理の一つである抽出型多数決論理を本計算機に実装し、その演算特性を検討する。この演算特性として、演算正答率および演算精度、エネルギーの収束動作を確認する。演算正答率とは、何試行が最適解にたどり着いたかの確率であり、演算精度は最適解とどれくらい近づいているかの指標である。演算精度を先行研究と比較し、シミュレーテッド量子アニーリングを用いたイジング計算機の優位性を評価する。この結果を応用物理学会にて発表し、シミュレーテッド量子アニーリングを用いることの優位性を報告した。今後、開発したイジング計算機で組合せ最適化にかかる演算特性を詳細に検討し、所属研究室で行ってきたAuの原子接合での実験条件探索やポートフォリオ問題など、本計算機を現実的な課題に対してより実践的に活用し、量子計算機を模倣した新型計算機としての性能を評価する。