JP2021196863A - System, information processing method, and program - Google Patents

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Abstract

To provide a system capable of reducing a measurement error of a quantum state and estimating a solution of a problem, an information processing method, and a program.SOLUTION: A system includes one or a plurality of processors. The one or the plurality of processors perform the processing of: setting mutual action between a plurality of spins corresponding to a prescribed problem in an annealing machine; acquiring a plurality of calculation results obtainable by controlling the annealing machine so as to calculate a low energy state of the plurality of pins from the annealing machine; calculating one representative value from the plurality of calculation results about each of the plurality of spins; and estimating a solution of the prescribed problem on the basis of a representative value of each of the plurality of spins.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、システム、情報処理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to systems, information processing methods and programs.

近年、複数のスピンの間に所望の相互作用を設定し、複数のスピンの基底状態を求めることで、所定の問題の解を推定するアニーリングマシンが用いられている。 In recent years, an annealing machine for estimating a solution to a predetermined problem by setting a desired interaction between a plurality of spins and obtaining the ground state of the plurality of spins has been used.

例えば、下記特許文献1には、量子アニーリングにおけるデコヒーレンスの影響を軽減するための誤差補正に関する研究結果が記載されている。 For example, Patent Document 1 below describes research results on error correction for reducing the influence of decoherence in quantum annealing.

Kristen L. Pudenz, Tameem Albash and Daniel A. Lidar, "Error-corrected quantum annealing with hundreds of qubits", Nature Communications volume 5, Article number: 3243, 2014Kristen L. Pudenz, Tameem Albash and Daniel A. Lidar, "Error-corrected quantum annealing with hundreds of qubits", Nature Communications volume 5, Article number: 3243, 2014

非特許文献1に記載の技術によって、量子アニーリングにおけるデコヒーレンスの影響を軽減することができるが、量子状態の意図しない変化は、量子状態を測定する際にも生じ得る。そのような測定誤差を低減することに関して、現在のところ研究が比較的少ない。 Although the technique described in Non-Patent Document 1 can reduce the influence of decoherence on quantum annealing, unintended changes in the quantum state can also occur when measuring the quantum state. There is currently relatively little research on reducing such measurement errors.

そこで、本発明は、量子状態の測定誤差を低減して問題の解を推定するシステム、情報処理方法及びプログラムを提供する。 Therefore, the present invention provides a system, an information processing method, and a program for estimating the solution of a problem by reducing the measurement error of the quantum state.

本開示の一態様に係るシステムは、1つ又は複数のプロセッサを含み、1つ又は複数のプロセッサが、所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用をアニーリングマシンに設定し、複数のスピンの低エネルギー状態を算出するようにアニーリングマシンを制御して得られる複数の算出結果をアニーリングマシンから取得し、複数のスピンそれぞれについて、複数の算出結果から1つの代表値を算出し、複数のスピンそれぞれの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する、処理を実行する。 The system according to one aspect of the present disclosure includes one or more processors, wherein the one or more processors set the interaction between the plurality of spins corresponding to a predetermined problem in the annealing machine. A plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine so as to calculate the low energy state of the spins are acquired from the annealing machine, and one representative value is calculated from the plurality of calculation results for each of the plurality of spins, and a plurality of calculation results are obtained. Performs a process that estimates the solution of a given problem based on the representative values of each spin.

この態様によれば、複数のスピンそれぞれについて、測定誤差を低減した代表値を算出することができ、所定の問題の解をより精度良く推定することができる。 According to this aspect, it is possible to calculate a representative value with reduced measurement error for each of the plurality of spins, and it is possible to estimate the solution of a predetermined problem with higher accuracy.

本発明によれば、量子状態の測定誤差を低減して問題の解を推定するシステム、情報処理方法及びプログラムを提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a system, an information processing method and a program for estimating a solution of a problem by reducing a measurement error of a quantum state.

本開示の実施形態に係るシステムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline of the system which concerns on embodiment of this disclosure. 本実施形態に係るシステムにより取得されるアニーリングマシンのスピンの値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the spin value of the annealing machine acquired by the system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るシステムにより算出されるスピンの代表値の第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example of the representative value of the spin calculated by the system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るシステムにより算出されるスピンの代表値の第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of the representative value of the spin calculated by the system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るシステムにより算出されるスピンの代表値の第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of the typical value of the spin calculated by the system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るクライアントコンピュータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the client computer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るサーバコンピュータの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the server computer which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るシステムにより実行される処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process executed by the system which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るシステムにより実行される処理のフローチャートである。It is a flowchart of the process executed by the system which concerns on this embodiment.

以下、本開示の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

本実施形態では、所定の問題の解に対応する複数のスピンの低エネルギー状態をアニーリングマシン20によって複数回算出し、複数のスピンそれぞれの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定するシステム10について説明する。 In the present embodiment, a system that calculates low energy states of a plurality of spins corresponding to a solution of a predetermined problem a plurality of times by an annealing machine 20 and estimates a solution of a predetermined problem based on a representative value of each of the plurality of spins. 10 will be described.

<システムの適用例>
図1は、本開示の実施形態に係るシステム10の概要を示す図である。システム10は、クライアントコンピュータ500、サーバコンピュータ600及びアニーリングマシン20を含む。クライアントコンピュータ500及びサーバコンピュータ600は、後に詳細に説明するように、汎用の古典コンピュータで構成される。アニーリングマシン20は、古典コンピュータ又は量子コンピュータで構成され、例えば、複数の量子ビットを備え、量子ビットの間の相互作用を調整することで所望のハミルトニアンを設定し、量子アニーリングを用いて量子ビットの基底状態を求める量子コンピュータであってよい。もっとも、アニーリングマシン20は、量子アニーリングを再現する古典コンピュータであってもよい。
<System application example>
FIG. 1 is a diagram showing an outline of the system 10 according to the embodiment of the present disclosure. The system 10 includes a client computer 500, a server computer 600, and an annealing machine 20. The client computer 500 and the server computer 600 are composed of a general-purpose classical computer as described in detail later. The annealing machine 20 is composed of a classical computer or a quantum computer, for example, includes a plurality of qubits, sets a desired Hamiltonian by adjusting the interaction between the qubits, and uses quantum annealing to make a qubit. It may be a quantum computer that obtains the ground state. However, the annealing machine 20 may be a classical computer that reproduces quantum annealing.

クライアントコンピュータ500は、インターネット等の通信ネットワークを介してサーバコンピュータ600と接続される。サーバコンピュータ600は、LAN(Local Area Network)等の通信ネットワークを介してアニーリングマシン20と接続される。クライアントコンピュータ500のユーザは、クライアントコンピュータ500を操作することで、間接的にアニーリングマシン20に指令を送り、アニーリングマシン20を用いて、所定の問題の解を推定する。なお、システム10の構成は本適用例に示すものに限られず、例えば、アニーリングマシン20は、サーバコンピュータ600を介さずに、LAN等の通信ネットワークを介してクライアントコンピュータ500と接続されてもよい。 The client computer 500 is connected to the server computer 600 via a communication network such as the Internet. The server computer 600 is connected to the annealing machine 20 via a communication network such as a LAN (Local Area Network). The user of the client computer 500 indirectly sends a command to the annealing machine 20 by operating the client computer 500, and uses the annealing machine 20 to estimate a solution to a predetermined problem. The configuration of the system 10 is not limited to that shown in this application example. For example, the annealing machine 20 may be connected to the client computer 500 via a communication network such as a LAN without going through the server computer 600.

図2は、本実施形態に係るシステム10により取得されるアニーリングマシン20のスピンの値の一例を示す図である。システム10は、所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用をアニーリングマシン20に設定し、複数のスピンの低エネルギー状態を算出するようにアニーリングマシン20を制御して得られる複数の算出結果をアニーリングマシン20から取得する。本例では、説明を簡明にするため、6つのスピンについて低エネルギー状態を6回算出した結果を示しているが、スピンの数及び低エネルギー状態の算出回数は任意である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the spin value of the annealing machine 20 acquired by the system 10 according to the present embodiment. The system 10 sets the interaction between the plurality of spins corresponding to a predetermined problem in the annealing machine 20, and controls the annealing machine 20 to calculate the low energy state of the plurality of spins. The result is obtained from the annealing machine 20. In this example, for the sake of simplicity, the results of calculating the low energy state 6 times for 6 spins are shown, but the number of spins and the number of times the low energy state is calculated are arbitrary.

本例では、第1回の算出において、第1スピンの値が1であり、第2〜6スピンの値が0である。また、第2回の算出において、第1〜6スピンの値が0である。さらに、第4回の算出において、第1〜4スピンの値が0であり、第5スピンの値が1であり、第6スピンの値が0である。ここで、第1回の算出におけるスピン列と、第2回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1であり、第1回の算出におけるスピン列と、第4回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1である。 In this example, the value of the first spin is 1 and the value of the 2nd to 6th spins is 0 in the first calculation. Further, in the second calculation, the values of the first to sixth spins are 0. Further, in the fourth calculation, the values of the first to fourth spins are 0, the values of the fifth spins are 1, and the values of the sixth spins are 0. Here, the Hamming distance between the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the second calculation is 1, and the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the fourth calculation The Hamming distance is 1.

また、本例では、第3回の算出において、第1〜6スピンの値が1であり、第5回の算出において、第1〜3スピンの値が1であり、第4スピンの値が0であり、第5〜6スピンの値が1である。さらに、第6回の算出において、第1スピンの値が0であり、第2〜6スピンの値が1である。ここで、第3回の算出におけるスピン列と、第5回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1であり、第3回の算出におけるスピン列と、第6回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1である。 Further, in this example, in the third calculation, the values of the first to sixth spins are 1, and in the fifth calculation, the values of the first to third spins are 1, and the values of the fourth spins are 1. It is 0, and the value of the 5th to 6th spins is 1. Further, in the sixth calculation, the value of the first spin is 0, and the value of the second to sixth spins is 1. Here, the Hamming distance between the spin sequence in the third calculation and the spin sequence in the fifth calculation is 1, and the spin sequence in the third calculation and the spin sequence in the sixth calculation The Hamming distance is 1.

また、第1回、第2回及び第4回のいずれかの算出におけるスピン列と、第3回、第5回及び第6回のいずれかの算出におけるスピン列とのハミング距離は、4以上である。 In addition, the Hamming distance between the spin train in any of the 1st, 2nd, and 4th calculations and the spin train in any of the 3rd, 5th, and 6th calculations is 4 or more. Is.

システム10は、複数の算出結果における複数のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、複数の算出結果をクラスタリングする。本例の場合、第1回、第2回及び第4回の算出結果が第1クラスタC1に分類され、第3回、第5回及び第6回の算出結果が第2クラスタC2に分類される。 The system 10 clusters a plurality of calculation results based on the Hamming distances relating to the values of the plurality of spins in the plurality of calculation results. In the case of this example, the calculation results of the 1st, 2nd and 4th times are classified into the 1st cluster C1, and the calculation results of the 3rd, 5th and 6th times are classified into the 2nd cluster C2. To.

図3は、本実施形態に係るシステム10により算出されるスピンの代表値の第1例を示す図である。同図では、図2において定められた第1クラスタC1及び第2クラスタC2について、複数のスピンの代表値を算出する例を示している。 FIG. 3 is a diagram showing a first example of a representative value of spin calculated by the system 10 according to the present embodiment. FIG. 2 shows an example of calculating representative values of a plurality of spins for the first cluster C1 and the second cluster C2 defined in FIG.

システム10は、複数のスピンそれぞれについて、クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つの代表値を算出する。例えば、第1クラスタC1に含まれる第1回、第2回及び第4回の算出結果について、各スピンの代表値を多数決によって算出する。すなわち、システム10は、各スピンについて、観測された回数が最も多い値を代表値として算出する。 The system 10 calculates one representative value for each one or a plurality of clusters obtained by clustering for each of the plurality of spins. For example, for the calculation results of the first, second, and fourth times included in the first cluster C1, the representative value of each spin is calculated by majority vote. That is, the system 10 calculates for each spin the value with the highest number of observations as a representative value.

代表値の算出方法は上記の方法に限定されず、システム10は、複数のスピンそれぞれについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値を代表値として算出してもよい。ここで、所定の割合は、例えば60%である。言い換えると、システム10は、各スピンについて複数の算出結果に関する平均値を算出し、平均値が上側閾値(例えば0.6)以上であれば代表値を1とし、平均値が下側閾値(例えば0.4)以下であれば代表値を0としてもよい。 The method for calculating the representative value is not limited to the above method, and the system 10 may calculate a value that occupies a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results for each of the plurality of spins as the representative value. Here, the predetermined ratio is, for example, 60%. In other words, the system 10 calculates the average value for a plurality of calculation results for each spin, and if the average value is equal to or higher than the upper threshold value (for example, 0.6), the representative value is set to 1, and the average value is the lower threshold value (for example, 0.6). If it is 0.4) or less, the representative value may be 0.

システム10による代表値の算出によって、第1クラスタC1に関するスピン列の代表値は、000000になり、第2クラスタC2に関するスピン列の代表値は、111111になる。このように、算出されるスピン列の代表値は、必ずしも元のクラスタに含まれるスピン列でなくてもよい。システム10は、1又は複数のクラスタ毎に、代表値に基づいて複数のスピンのエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。本例の場合は、システム10は、第1〜6スピンの値が000000である場合のエネルギーと、第1〜6スピンの値が111111である場合のエネルギーとを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。なお、複数のスピンのエネルギーは、複数のスピンのハミルトニアンに代表値を代入することで算出される。 By the calculation of the representative value by the system 10, the representative value of the spin train with respect to the first cluster C1 becomes 0000000, and the representative value of the spin train with respect to the second cluster C2 becomes 111111. As described above, the representative value of the calculated spin sequence does not necessarily have to be the spin sequence included in the original cluster. The system 10 calculates the energy of a plurality of spins based on the representative value for each one or a plurality of clusters, and estimates the value of the plurality of spins having the lowest energy as the solution of a predetermined problem. In the case of this example, the system 10 calculates the energy when the values of the 1st to 6th spins are 0000000 and the energy when the values of the 1st to 6th spins are 111111, and the energy becomes the lowest. Estimate the values of multiple spins as the solution to a given problem. The energy of a plurality of spins is calculated by substituting a representative value into the Hamiltonian of the plurality of spins.

このように、本実施形態に係るシステム10は、複数のスピンそれぞれについて、代表値の算出を行うことで、測定誤差を低減したスピンの値を得ることができ、所定の問題の解をより精度良く推定することができる。また、複数の算出結果に基底状態のみならず励起状態が含まれる場合であっても、システム10は、複数の算出結果をクラスタリングすることで異なるエネルギー準位に対応する算出結果を分別し、測定誤差を低減しつつ、より基底状態に近いスピンの値を得ることができる。 As described above, the system 10 according to the present embodiment can obtain a spin value with reduced measurement error by calculating a representative value for each of the plurality of spins, and can solve a predetermined problem with higher accuracy. It can be estimated well. Further, even when a plurality of calculation results include not only the ground state but also the excited state, the system 10 separates and measures the calculation results corresponding to different energy levels by clustering the plurality of calculation results. It is possible to obtain a spin value closer to the ground state while reducing the error.

図4は、本実施形態に係るシステム10により算出されるスピンの代表値の第2例を示す図である。本例では、第1回の算出におけるスピン列と、第2回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1であり、第1回の算出におけるスピン列と、第3回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1であり、第2回の算出におけるスピン列と、第4回の算出におけるスピン列とのハミング距離は1である。そのため、ハミング距離に基づいて複数の算出結果をクラスタリングする場合、第1〜4回の算出結果は、1つのクラスタに分類される。 FIG. 4 is a diagram showing a second example of a representative value of spin calculated by the system 10 according to the present embodiment. In this example, the Hamming distance between the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the second calculation is 1, and the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the third calculation The Hamming distance of is 1 and the Hamming distance between the spin sequence in the second calculation and the spin sequence in the fourth calculation is 1. Therefore, when clustering a plurality of calculation results based on the Hamming distance, the calculation results of the first to fourth times are classified into one cluster.

図2及び3に示す例では、各クラスタに含まれる第1〜6スピンについて、多数決による代表値の算出が可能であったが、本例では、第1スピンについて、4回の算出結果に関する多数決によって代表値を算出することができない。すなわち、第1スピンの値は、0と1がそれぞれ50%の割合で現れており、いずれの値を採用すべきか定かでない。このように、複数のスピンのうち1つのスピンについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、システム10は、1つのスピンの2通りの値及び当該1つのスピンを除いた複数のスピンの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する。 In the examples shown in FIGS. 2 and 3, it was possible to calculate the representative value by majority vote for the 1st to 6th spins included in each cluster, but in this example, the majority vote regarding the calculation result of 4 times for the 1st spin. The representative value cannot be calculated by. That is, as for the value of the first spin, 0 and 1 each appear at a ratio of 50%, and it is not clear which value should be adopted. As described above, when a value occupying a predetermined ratio or more with respect to a plurality of calculation results does not appear for one spin among the plurality of spins, the system 10 excludes two values of one spin and the one spin. Estimate the solution of a given problem based on the representative values of multiple spins.

システム10は、第1スピンの値を1とし、第2〜6スピンの値をそれぞれ多数決による代表値とした第1代表値(101110)と、第1スピンの値を0とし、第2〜6スピンの値をそれぞれ多数決による代表値とした第2代表値(001110)とについて、それぞれエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。 In the system 10, the value of the first spin is 1, the value of the 2nd to 6th spins is the representative value by majority vote, the first representative value (101110), and the value of the first spin is 0, and the 2nd to 6th spins are set to 0. The energy is calculated for each of the second representative value (001110) in which the spin value is the representative value by majority voting, and the values of the plurality of spins having the lowest energy are estimated as the solution of the predetermined problem.

このように、本実施形態に係るシステム10は、複数のスピンのうちいずれか1つについて多数決による代表値の算出ができない場合であっても、より基底状態に近いスピンの値を得ることができる。 As described above, the system 10 according to the present embodiment can obtain a spin value closer to the ground state even when the representative value cannot be calculated by majority voting for any one of the plurality of spins. ..

図5は、本実施形態に係るシステム10により算出されるスピンの代表値の第3例を示す図である。本例では、第1回の算出におけるスピン列と、第3回の算出におけるスピン列とのハミング距離は2であり、第1回の算出におけるスピン列と、第4回の算出におけるスピン列とのハミング距離は2であり、第2回の算出におけるスピン列と、第4回の算出におけるスピン列とのハミング距離は2である。そのため、ハミング距離に基づいて複数の算出結果をクラスタリングする場合、第1〜4回の算出結果は、1つのクラスタに分類される。 FIG. 5 is a diagram showing a third example of a representative value of spin calculated by the system 10 according to the present embodiment. In this example, the Hamming distance between the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the third calculation is 2, and the spin sequence in the first calculation and the spin sequence in the fourth calculation The Hamming distance of is 2 and the Hamming distance between the spin sequence in the second calculation and the spin sequence in the fourth calculation is 2. Therefore, when clustering a plurality of calculation results based on the Hamming distance, the calculation results of the first to fourth times are classified into one cluster.

図2及び3に示す例では、各クラスタに含まれる第1〜6スピンについて、多数決による代表値の算出が可能であったが、本例では、第1スピン及び第2スピンについて、4回の算出結果に関する多数決によって代表値を算出することができない。すなわち、第1スピン及び第2スピンの値は、0と1がそれぞれ50%の割合で現れており、いずれの値を採用すべきか定かでない。このように、複数のスピンのうち1つ以上のスピンについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、システム10は、当該1つ以上のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、1つ以上のスピンの値をクラスタリングし、クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つ以上のスピンの代表値を算出する。そして、1つ以上のスピンの代表値及び当該1つ以上のスピンを除いた複数のスピンの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する。このように、多数決による代表値の算出ができない1つ以上のスピンについては、再帰的にクラスタリングを行い、クラスタの代表値を算出する。 In the examples shown in FIGS. 2 and 3, it was possible to calculate the representative value by majority vote for the 1st to 6th spins included in each cluster, but in this example, 4 times for the 1st spin and the 2nd spin. The representative value cannot be calculated by majority vote on the calculation result. That is, as for the values of the first spin and the second spin, 0 and 1 appear at a ratio of 50%, respectively, and it is not clear which value should be adopted. As described above, when a value occupying a predetermined ratio or more with respect to a plurality of calculation results does not appear for one or more spins among the plurality of spins, the system 10 is based on the Hamming distance for the value of the one or more spins. Then, the values of one or more spins are clustered, and the representative value of one or more spins is calculated for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering. Then, the solution of a predetermined problem is estimated based on the representative value of one or more spins and the representative value of a plurality of spins excluding the one or more spins. In this way, for one or more spins for which the representative value cannot be calculated by majority voting, clustering is performed recursively and the representative value of the cluster is calculated.

システム10は、多数決による代表値の算出ができない第1スピン及び第2スピンについてクラスタリングを行う。本例の場合、「10」というパターンが50%の割合で現れ、「01」というパターンが50%のパターンで現れているため、システム10は、「10」及び「01」という2種類のパターンを、第1スピン及び第2スピンの値のクラスタの代表値として算出する。 The system 10 clusters the first spin and the second spin for which the representative value cannot be calculated by majority voting. In the case of this example, the pattern "10" appears at a rate of 50%, and the pattern "01" appears at a pattern of 50%. Therefore, the system 10 has two types of patterns, "10" and "01". Is calculated as a representative value of a cluster of values of the first spin and the second spin.

システム10は、第1スピン及び第2スピンのクラスタの代表値を「10」とし、第3〜6スピンの値をそれぞれ多数決による代表値とした第1代表値(101110)と、第1スピン及び第2スピンのクラスタの代表値を「01」とし、第3〜6スピンの値をそれぞれ多数決による代表値とした第2代表値(011110)とについて、それぞれエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。 In the system 10, the representative value of the clusters of the first spin and the second spin is "10", and the values of the third to sixth spins are the representative values by majority decision, respectively, and the first representative value (101110), the first spin, and the first spin. The energy is calculated for each of the second representative value (011110) in which the representative value of the cluster of the second spin is "01" and the values of the third to sixth spins are the representative values by majority decision, and the energy becomes the lowest. Estimate the values of multiple spins as the solution to a given problem.

このように、本実施形態に係るシステム10は、複数のスピンのうち1つ以上のスピンについて多数決による代表値の算出ができない場合であっても、より基底状態に近いスピンの値を得ることができる。 As described above, the system 10 according to the present embodiment can obtain a spin value closer to the ground state even when the representative value cannot be calculated by majority voting for one or more spins among the plurality of spins. can.

<構成の一例>
図6は、ある実施形態に係るクライアントコンピュータ500を示すブロック図である。クライアントコンピュータ500は典型的には、1つ又は複数の処理装置(CPU)502、1つ又は複数のネットワーク又は他の通信インタフェース508、メモリ504、及びこれらの構成要素を相互接続するための1つ又は複数の通信バス514を含む。
<Example of configuration>
FIG. 6 is a block diagram showing a client computer 500 according to an embodiment. The client computer 500 is typically one for interconnecting one or more processing units (CPUs) 502, one or more networks or other communication interfaces 508, memory 504, and components thereof. Alternatively, it includes a plurality of communication buses 514.

クライアントコンピュータ500はまた、ディスプレイ装置510及びキーボード及び/又はマウス(又は他の何らかのポインティングデバイス)512を備えるユーザインタフェース506も含み得る。 The client computer 500 may also include a user interface 506 comprising a display device 510 and a keyboard and / or mouse (or any other pointing device) 512.

メモリ504は、例えば、DRAM、SRAM、DDR RAM又は他のランダムアクセス固体記憶装置などの高速ランダムアクセスメモリであり、また、1つ又は複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、又は他の不揮発性固体記憶装置などの不揮発性メモリでもよい。 The memory 504 is a high speed random access memory such as, for example, DRAM, SRAM, DDR RAM or other random access solid-state storage, and is also one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, or It may be a non-volatile memory such as another non-volatile solid-state storage device.

また、メモリ504の他の例として、CPU502から遠隔に設置される1つ又は複数の記憶装置でもよい。ある実施形態において、メモリ504は次のプログラム、モジュール及びデータ構造、又はそれらのサブセットを格納する。 Further, as another example of the memory 504, one or a plurality of storage devices installed remotely from the CPU 502 may be used. In certain embodiments, memory 504 stores the following programs, modules and data structures, or subsets thereof.

オペレーティングシステム516は、例えば、様々な基本的なシステムサービスを処理するとともにハードウェアを用いてタスクを実行するためのプロシージャを含む。 The operating system 516 includes, for example, procedures for processing various basic system services and performing tasks using hardware.

ネットワーク通信モジュール518は、例えば、クライアントコンピュータ500を他のコンピュータに、1つ又は複数の通信ネットワークインタフェース508及び、インターネット、他の広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つ又は複数の通信ネットワークを介して接続するために使用される。 The network communication module 518, for example, connects the client computer 500 to another computer, one or more communication network interfaces 508, and one or more communications such as the Internet, other wide area networks, local area networks, metropolitan area networks, and the like. Used to connect over the network.

アニーリングマシン制御モジュール520は、例えば、アニーリングマシン20の複数のスピン及び当該スピンのハミルトニアンを設定するための情報の入力をキーボード及び/又はマウス512により受け付けて、サーバコンピュータ600に送信する。アニーリングマシン制御モジュール520は、複数のスピンの低エネルギー状態を算出するようにアニーリングマシン20を制御して得られる複数の算出結果を、サーバコンピュータ600を介してアニーリングマシン20から取得したり、サーバコンピュータ600を介さずにアニーリングマシン20から直接取得したりする。 The annealing machine control module 520 receives, for example, input of information for setting a plurality of spins of the annealing machine 20 and a Hamiltonian of the spins by a keyboard and / or a mouse 512, and transmits the input to the server computer 600. The annealing machine control module 520 obtains a plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine 20 so as to calculate low energy states of a plurality of spins from the annealing machine 20 via the server computer 600, or a server computer. Obtained directly from the annealing machine 20 without going through the 600.

算出モジュール522は、複数のスピンそれぞれについて、アニーリングマシン20による複数の算出結果から1つの代表値を算出する。算出モジュール522は、例えば、複数の算出結果における複数のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、複数の算出結果をクラスタリングし、複数のスピンそれぞれについて、クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つの代表値を算出する。 The calculation module 522 calculates one representative value from a plurality of calculation results by the annealing machine 20 for each of the plurality of spins. The calculation module 522 clusters a plurality of calculation results based on the Hamming distances related to the values of the plurality of spins in the plurality of calculation results, and for each of the plurality of spins, for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering. Calculate one representative value.

推定モジュール524は、複数のスピンそれぞれの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する。推定モジュール524は、例えば、算出モジュール522により求めた1又は複数のクラスタ毎に代表値に基づいて複数のスピンのエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。 The estimation module 524 estimates the solution of a predetermined problem based on the representative values of each of the plurality of spins. The estimation module 524 calculates, for example, the energies of a plurality of spins based on the representative values for each one or a plurality of clusters obtained by the calculation module 522, and the values of the plurality of spins having the lowest energy are used to solve a predetermined problem. I presume.

クライアントアプリケーション530は、例えば、ウェブブラウザなどを含む。 The client application 530 includes, for example, a web browser.

1つ又は複数の処理装置(CPU)502は、メモリ504から、必要に応じて各モジュールを読み出して実行する。例えば、1つ又は複数の処理装置(CPU)502は、メモリ504に格納されているネットワーク通信モジュール518を実行することで、通信部を構成してもよい。また、1つ又は複数の処理装置(CPU)502は、メモリ504に格納されているアニーリングマシン制御モジュール520を実行することで、アニーリングマシン制御部を構成してもよいし、算出モジュール522を実行することで、算出部を構成してもよいし、推定モジュール524を実行することで、推定部を構成してもよい。ここで、アニーリングマシン制御部、算出部及び推定部は、CPU502の内部に構成してよい。 The one or more processing devices (CPUs) 502 read each module from the memory 504 as needed and execute it. For example, one or more processing devices (CPUs) 502 may configure a communication unit by executing the network communication module 518 stored in the memory 504. Further, the one or more processing devices (CPUs) 502 may configure the annealing machine control unit by executing the annealing machine control module 520 stored in the memory 504, or execute the calculation module 522. By doing so, the calculation unit may be configured, or by executing the estimation module 524, the estimation unit may be configured. Here, the annealing machine control unit, the calculation unit, and the estimation unit may be configured inside the CPU 502.

他の実施形態において、アニーリングマシン制御モジュール520、算出モジュール522及び推定モジュール524は、クライアントコンピュータ500のメモリ504に格納されるスタンドアロンアプリケーションであってもよい。スタンドアロンアプリケーションとしては、限定はされないが、アニーリングマシン制御アプリケーション、算出アプリケーション及び推定アプリケーションが挙げられる。さらに他の実施形態において、アニーリングマシン制御モジュール520、算出モジュール522及び推定モジュール524は別のアプリケーションへのアドオン又はプラグインであってもよい。例えば、アニーリングマシン制御モジュール520は、ウェブブラウザアプリケーション又は電子メールアプリケーションへのプラグインであってもよい。 In another embodiment, the annealing machine control module 520, the calculation module 522, and the estimation module 524 may be a stand-alone application stored in the memory 504 of the client computer 500. Stand-alone applications include, but are not limited to, annealing machine control applications, calculation applications, and estimation applications. In yet another embodiment, the annealing machine control module 520, the calculation module 522 and the estimation module 524 may be add-ons or plug-ins to other applications. For example, the annealing machine control module 520 may be a plug-in to a web browser application or an email application.

ある実施形態において、受信されたデータ項目はメモリ504に局所的にキャッシュされ得る。同様に、アニーリングマシン20により求められたスピンの低エネルギー状態に関する情報は、メモリ504に局所的にキャッシュされ得る。 In certain embodiments, received data items may be cached locally in memory 504. Similarly, information about the low energy state of spins obtained by the annealing machine 20 may be locally cached in memory 504.

上記に示した要素の各々は、先述の記憶装置の1つ又は複数に格納され得る。上記に示したモジュールの各々は、上述される機能を実行するための命令のセットに対応する。上記に示したモジュール又はプログラム(すなわち、命令のセット)は別個のソフトウェアプログラム、プロシージャ又はモジュールとして実装される必要はないとともに、従ってこれらのモジュールの様々なサブセットは様々な実施形態で組み合わされるか、或いは再構成されてもよい。ある実施形態において、メモリ504は上記に示されるモジュール及びデータ構造のサブセットを格納し得る。さらには、メモリ504は上述されない追加的なモジュール及びデータ構造を格納し得る。 Each of the elements shown above may be stored in one or more of the aforementioned storage devices. Each of the modules shown above corresponds to a set of instructions for performing the functions described above. The modules or programs shown above (ie, sets of instructions) need not be implemented as separate software programs, procedures or modules, so various subsets of these modules may be combined or combined in various embodiments. Alternatively, it may be reconstructed. In certain embodiments, memory 504 may store a subset of the modules and data structures shown above. Furthermore, memory 504 may store additional modules and data structures not described above.

図7は、ある実施形態に係るサーバコンピュータ600を示すブロック図である。サーバコンピュータ600は典型的には、1つ又は複数の処理装置(CPU)602、1つ又は複数のネットワーク又は他の通信インタフェース608、メモリ604、及びこれらの構成要素を相互接続するための1つ又は複数の通信バス610を含む。 FIG. 7 is a block diagram showing a server computer 600 according to an embodiment. The server computer 600 is typically one for interconnecting one or more processing units (CPUs) 602, one or more networks or other communication interfaces 608, memory 604, and components thereof. Alternatively, it includes a plurality of communication buses 610.

サーバシステム600は場合によりユーザインタフェース606を含んでもよく、これとしては、ディスプレイ装置(図示せず)、及びキーボード及び/又はマウス(図示せず)を挙げることができる。 The server system 600 may optionally include a user interface 606, which may include a display device (not shown) and a keyboard and / or mouse (not shown).

メモリ604は、例えば、DRAM、SRAM、DDR RAM又は他のランダムアクセス固体記憶装置などの高速ランダムアクセスメモリであり、また、1つ又は複数の磁気ディスク記憶装置、光ディスク記憶装置、フラッシュメモリデバイス、又は他の不揮発性固体記憶装置などの不揮発性メモリでもよい。 The memory 604 is a high speed random access memory such as, for example, DRAM, SRAM, DDR RAM or other random access solid-state storage, and is also one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, or It may be a non-volatile memory such as another non-volatile solid-state storage device.

また、メモリ604の他の例は、CPU602から遠隔に設置される1つ又は複数の記憶装置を挙げることができる。ある実施形態において、メモリ604は次のプログラム、モジュール及びデータ構造、又はそれらのサブセットを格納する。 Further, another example of the memory 604 may be one or a plurality of storage devices installed remotely from the CPU 602. In certain embodiments, memory 604 stores the following programs, modules and data structures, or subsets thereof.

オペレーティングシステム612は、例えば、様々な基本的なシステムサービスを処理するとともにハードウェアを用いてタスクを実行するためのプロシージャを含む。 The operating system 612 includes, for example, procedures for processing various basic system services and performing tasks using hardware.

ネットワーク通信モジュール614は、例えば、サーバシステム600を他のコンピュータに、1つ又は複数の通信ネットワークインタフェース606及びインターネット、他の広域ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワークなどの1つ又は複数の通信ネットワークを介して接続するために使用される。 The network communication module 614, for example, connects the server system 600 to another computer, one or more communication network interfaces 606 and one or more communication networks such as the Internet, other wide area networks, local area networks, metropolitan area networks, and the like. Used to connect via.

アニーリングマシン制御モジュール616は、例えば、アニーリングマシン20の複数のスピン及び当該スピンのハミルトニアンを設定するための情報をクライアントコンピュータ500から受信し、アニーリングマシン20を制御する。アニーリングマシン制御モジュール616は、複数のスピンの低エネルギー状態を算出するようにアニーリングマシン20を制御して得られる複数の算出結果を、アニーリングマシン20から取得する。 The annealing machine control module 616 receives, for example, information for setting a plurality of spins of the annealing machine 20 and Hamiltonians of the spins from the client computer 500, and controls the annealing machine 20. The annealing machine control module 616 acquires a plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine 20 so as to calculate low energy states of a plurality of spins from the annealing machine 20.

算出モジュール618は、複数のスピンそれぞれについて、アニーリングマシン20による複数の算出結果から1つの代表値を算出する。算出モジュール618は、例えば、複数の算出結果における複数のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、複数の算出結果をクラスタリングし、複数のスピンそれぞれについて、クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つの代表値を算出する。 The calculation module 618 calculates one representative value from a plurality of calculation results by the annealing machine 20 for each of the plurality of spins. The calculation module 618 clusters a plurality of calculation results based on the Hamming distances related to the values of the plurality of spins in the plurality of calculation results, and for each of the plurality of spins, for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering. Calculate one representative value.

推定モジュール620は、複数のスピンそれぞれの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する。推定モジュール620は、例えば、算出モジュール618により求めた1又は複数のクラスタ毎に代表値に基づいて複数のスピンのエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。 The estimation module 620 estimates the solution of a predetermined problem based on the representative values of each of the plurality of spins. The estimation module 620 calculates the energies of a plurality of spins based on the representative values for each one or a plurality of clusters obtained by the calculation module 618, and determines the values of the plurality of spins having the lowest energy to solve a predetermined problem. I presume.

上記に示した要素の各々は先述される記憶装置の1つ又は複数に格納され得る。上記に示したモジュールの各々は、上述される機能を実行するための命令のセットに対応する。上記に示したモジュール又はプログラム(すなわち、命令のセット)は別個のソフトウェアプログラム、プロシージャ又はモジュールとして実装される必要はないとともに、従ってこれらのモジュールの様々なサブセットが様々な実施形態で組み合わされるか、或いは再構成され得る。ある実施形態において、メモリ604は上記に示されるモジュール及びデータ構造のサブセットを格納し得る。さらには、メモリ604は上述されない追加的なモジュール及びデータ構造を格納し得る。 Each of the elements shown above may be stored in one or more of the storage devices described above. Each of the modules shown above corresponds to a set of instructions for performing the functions described above. The modules or programs shown above (ie, sets of instructions) need not be implemented as separate software programs, procedures or modules, and thus various subsets of these modules are combined or combined in various embodiments. Alternatively, it can be reconstructed. In certain embodiments, memory 604 may store a subset of the modules and data structures shown above. Furthermore, memory 604 may store additional modules and data structures not described above.

図7は「サーバコンピュータ」を示すが、図7は、本明細書に記載される実施形態の構造的な概略としてよりも、サーバのセットに存在し得る様々な特徴についての説明が意図されている。実際には、及び当業者により認識されるとおり、別個に示される項目が組み合わされ得るであろうとともに、ある項目が別個にされ得るであろう。例えば、図7において別個に示される項目は単一サーバ上に実装され得るであろうとともに、単一の項目が1台又は複数のサーバにより実装され得るであろう。 FIG. 7 shows a "server computer", although FIG. 7 is intended to describe various features that may be present in a set of servers, rather than as a structural outline of the embodiments described herein. There is. In practice, and as will be appreciated by those skilled in the art, items shown separately could be combined and some items could be separated. For example, the items shown separately in FIG. 7 could be implemented on a single server, and a single item could be implemented by one or more servers.

<動作説明>
次に、本実施形態に係るシステム10の動作について説明する。図8及び9は、本実施形態に係るシステム10の処理の一例を示すフローチャートである。図8に示す例では、ステップS15で、システム10は、アニーリングマシン20によって求められた低エネルギー状態に基づいて、所定の問題の解を推定する。
<Operation explanation>
Next, the operation of the system 10 according to the present embodiment will be described. 8 and 9 are flowcharts showing an example of the processing of the system 10 according to the present embodiment. In the example shown in FIG. 8, in step S15, the system 10 estimates a solution to a predetermined problem based on the low energy state determined by the annealing machine 20.

(ステップS10)
システム10は、はじめに、所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用をアニーリングマシン20に設定する。
(Step S10)
The system 10 first sets the annealing machine 20 to interact between a plurality of spins corresponding to a given problem.

(ステップS11)
システム10は、複数のスピンの低エネルギー状態を算出するようにアニーリングマシン20を制御して得られる複数の算出結果をアニーリングマシン20から取得する。
(Step S11)
The system 10 controls the annealing machine 20 to calculate the low energy states of the plurality of spins, and acquires a plurality of calculation results obtained from the annealing machine 20.

(ステップS12)
システム10は、複数の算出結果における複数のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、複数の算出結果をクラスタリングする。
(Step S12)
The system 10 clusters a plurality of calculation results based on the Hamming distances relating to the values of the plurality of spins in the plurality of calculation results.

(ステップS13)
その後、システム10は、複数のスピンのうち1つ以上のスピンについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、図9に示す処理を実行する。一方、複数のスピン全てについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れる場合、システム10は、ステップS14及びS15の処理を実行する。
(Step S13)
After that, the system 10 executes the process shown in FIG. 9 when a value occupying a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results does not appear for one or more spins among the plurality of spins. On the other hand, when a value occupying a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results appears for all of the plurality of spins, the system 10 executes the processes of steps S14 and S15.

(ステップS14)
その後、システム10は、複数のスピンそれぞれについて、クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つの代表値を算出する。
(Step S14)
After that, the system 10 calculates one representative value for each one or a plurality of clusters obtained by clustering for each of the plurality of spins.

(ステップS15)
最後に、システム10は、1又は複数のクラスタ毎に代表値に基づいて複数のスピンのエネルギーを算出し、エネルギーが最低となる複数のスピンの値を所定の問題の解と推定する。
(Step S15)
Finally, the system 10 calculates the energies of the plurality of spins for each one or a plurality of clusters based on the representative values, and estimates the values of the plurality of spins having the lowest energy as the solution to the predetermined problem.

これにより、本実施形態に係るシステム10は、複数のスピンそれぞれについて、代表値を算出することで測定誤差を低減することができ、所定の問題の解をより精度良く推定することができる。 As a result, the system 10 according to the present embodiment can reduce the measurement error by calculating the representative value for each of the plurality of spins, and can estimate the solution of a predetermined problem more accurately.

(ステップS20)
複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、ステップS12において2以上のクラスタに分解されるべき一群のスピンが1つのクラスタに分類されている状態と考えられる。そこで、システム10は、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない1つ以上のスピンについて、再帰的にクラスタリングを実行する。
(Step S20)
When a value occupying a predetermined ratio or more does not appear for a plurality of calculation results, it is considered that a group of spins to be decomposed into two or more clusters is classified into one cluster in step S12. Therefore, the system 10 recursively performs clustering for one or more spins in which a value occupying a predetermined ratio or more does not appear in the plurality of calculation results.

(ステップS21)
また、システム10は、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない1つ以上のスピンについて算出された1又は複数のクラスタ毎に代表値を算出する。
(Step S21)
Further, the system 10 calculates a representative value for each one or a plurality of clusters calculated for one or more spins in which a value occupying a predetermined ratio or more does not appear in the plurality of calculation results.

(ステップS22)
その後、システム10は、1つ以上のスピンの代表値及び当該1つ以上のスピンを除いた複数のスピンの代表値に基づいて、所定の問題の解を推定する。
(Step S22)
The system 10 then estimates a solution to a given problem based on the representative values of one or more spins and the representative values of the plurality of spins excluding the one or more spins.

これにより、本実施形態に係るシステム10は、1つ以上のスピンについて、複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合であっても、複数のスピンそれぞれについて測定誤差を低減するように代表値を算出することができ、所定の問題の解をより精度良く推定することができる。 As a result, the system 10 according to the present embodiment reduces the measurement error for each of the plurality of spins even when the value occupying a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results does not appear for one or more spins. The representative value can be calculated as described above, and the solution of a predetermined problem can be estimated more accurately.

なお、開示技術は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。例えば、上述した各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更し、または並列に実行することができる。 The disclosed technique is not limited to each of the above-described embodiments, and can be implemented in various other forms within a range that does not deviate from the gist of the disclosed technique. For this reason, each of the above embodiments is merely an example in all respects and is not to be construed in a limited manner. For example, the above-mentioned processing steps can be arbitrarily changed in order or executed in parallel within a range that does not cause a contradiction in the processing contents.

本開示の実施形態のプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供されてもよい。 記憶媒体は、「一時的でない有形の媒体」に、プログラムを記憶可能である。プログラムは、限定でなく例として、ソフトウェアプログラムやコンピュータプログラムを含む。 The program of the embodiment of the present disclosure may be provided stored in a computer-readable storage medium. The storage medium can store the program in a "non-temporary tangible medium". Programs include, but are not limited to, software programs and computer programs as examples.

10…システム、20…アニーリングマシン、21a…第1スピン、21b…第2スピン、21c…第3スピン、22a…第1補助スピン、22b…第2補助スピン、22c…第3補助スピン、500…クライアントコンピュータ、502…CPU、504…メモリ、506…ユーザインタフェース、508…ネットワーク通信インタフェース、510…ディスプレイ、512…キーボード/マウス、514…通信バス、516…オペレーティングシステム、518…ネットワーク通信モジュール、520…アニーリングマシン制御モジュール、522…算出モジュール、524…推定モジュール、530…クライアントアプリケーション、600…サーバコンピュータ、602…CPU、604…メモリ、606…ユーザインタフェース、608…ネットワーク通信インタフェース、610…通信バス、612…オペレーティングシステム、614…ネットワーク通信モジュール、616…アニーリングマシン制御モジュール、618…算出モジュール、620…推定モジュール 10 ... System, 20 ... Interface machine, 21a ... 1st spin, 21b ... 2nd spin, 21c ... 3rd spin, 22a ... 1st auxiliary spin, 22b ... 2nd auxiliary spin, 22c ... 3rd auxiliary spin, 500 ... Client computer, 502 ... CPU, 504 ... Memory, 506 ... User interface, 508 ... Network communication interface, 510 ... Display, 512 ... Keyboard / mouse, 514 ... Communication bus, 516 ... Operating system, 518 ... Network communication module, 520 ... Annealing machine control module, 522 ... calculation module, 524 ... estimation module, 530 ... client application, 600 ... server computer, 602 ... CPU, 604 ... memory, 606 ... user interface, 608 ... network communication interface, 610 ... communication bus, 612. ... operating system, 614 ... network communication module, 616 ... annealing machine control module, 618 ... calculation module, 620 ... estimation module

Claims (8)

システムであって、
1つ又は複数のプロセッサを含み、
前記1つ又は複数のプロセッサが、
所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用をアニーリングマシンに設定し、
前記複数のスピンの低エネルギー状態を算出するように前記アニーリングマシンを制御して得られる複数の算出結果を前記アニーリングマシンから取得し、
前記複数のスピンそれぞれについて、前記複数の算出結果から1つの代表値を算出し、
前記複数のスピンそれぞれの前記代表値に基づいて、前記所定の問題の解を推定する、
処理を実行する、システム。
It ’s a system,
Includes one or more processors
The one or more processors
Set the interaction between multiple spins corresponding to a given problem on the annealing machine and
A plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine so as to calculate the low energy states of the plurality of spins are obtained from the annealing machine.
For each of the plurality of spins, one representative value is calculated from the plurality of calculation results.
Estimate the solution of the predetermined problem based on the representative value of each of the plurality of spins.
The system that performs the process.
前記複数の算出結果における前記複数のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、前記複数の算出結果をクラスタリングし、
前記代表値を算出することは、
前記クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に1つの代表値を算出することを含み、
前記推定することは、
前記1又は複数のクラスタ毎の1つの代表値に基づいて、前記所定の解を推定することを含む、
請求項1に記載のシステム。
The plurality of calculation results are clustered based on the Hamming distances related to the values of the plurality of spins in the plurality of calculation results.
To calculate the representative value
Including calculating one representative value for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering.
The above estimation is
Including estimating the predetermined solution based on one representative value for each of the one or more clusters.
The system according to claim 1.
前記推定することは、
前記1又は複数のクラスタ毎に前記代表値に基づいて前記複数のスピンのエネルギーを算出し、前記エネルギーが最低となる前記複数のスピンの値を前記所定の問題の解と推定することを含む、
請求項2に記載のシステム。
The above estimation is
It includes calculating the energy of the plurality of spins based on the representative value for each of the one or a plurality of clusters, and estimating the value of the plurality of spins having the lowest energy as the solution of the predetermined problem.
The system according to claim 2.
前記代表値を算出することは、
前記複数のスピンそれぞれについて、前記複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値を前記代表値として算出することを含む、
請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
To calculate the representative value
For each of the plurality of spins, a value that occupies a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results is calculated as the representative value.
The system according to any one of claims 1 to 3.
前記推定することは、
前記複数のスピンのうち1つ以上のスピンについて、前記複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、前記1つ以上のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、前記1つ以上のスピンの値をクラスタリングし、前記クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に前記1つ以上のスピンの代表値を算出し、前記1つ以上のスピンの前記代表値及び前記1つ以上のスピンを除いた前記複数のスピンの前記代表値に基づいて、前記所定の問題の解を推定することを含む、
請求項4に記載のシステム。
The above estimation is
If a value that occupies a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results does not appear for one or more of the plurality of spins, the one or more is based on the Hamming distance for the value of the one or more spins. The spin values of the above are clustered, the representative value of the one or more spins is calculated for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering, and the representative value of the one or more spins and the one or more of the above. Including estimating the solution of the predetermined problem based on the representative values of the plurality of spins excluding the spins.
The system according to claim 4.
前記複数のスピンのうち1つ以上のスピンについて、前記複数の算出結果に関して所定の割合以上を占める値が現れない場合、前記1つ以上のスピンの値に関するハミング距離に基づいて、前記1つ以上のスピンの値を再帰的にクラスタリングし、前記クラスタリングにより求められた1又は複数のクラスタ毎に前記1つ以上のスピンの代表値を算出し、前記1つ以上のスピンの前記代表値及び前記1つ以上のスピンを除いた前記複数のスピンの前記代表値に基づいて、前記所定の問題の解を推定することを含む、
請求項5に記載のシステム。
If a value that occupies a predetermined ratio or more with respect to the plurality of calculation results does not appear for one or more of the plurality of spins, the one or more is based on the Hamming distance for the value of the one or more spins. The spin values of the above are recursively clustered, the representative value of the one or more spins is calculated for each one or a plurality of clusters obtained by the clustering, and the representative value of the one or more spins and the above 1 are obtained. Including estimating the solution of the predetermined problem based on the representative values of the plurality of spins excluding one or more spins.
The system according to claim 5.
1つ又は複数のプロセッサを含むシステムが実行する情報処理方法であって、
前期1つ又は複数のプロセッサが、
所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用を前記アニーリングマシンに設定し、
前記複数のスピンの低エネルギー状態を算出するように前記アニーリングマシンを制御して得られる複数の算出結果を前記アニーリングマシンから取得し、
前記複数のスピンそれぞれについて、前記複数の算出結果から1つの代表値を算出し、
前記複数のスピンそれぞれの前記代表値に基づいて、前記所定の問題の解を推定する、
処理を実行する、情報処理方法。
An information processing method performed by a system that includes one or more processors.
Previous term One or more processors
The interaction between multiple spins corresponding to a given problem is set in the annealing machine and
A plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine so as to calculate the low energy states of the plurality of spins are obtained from the annealing machine.
For each of the plurality of spins, one representative value is calculated from the plurality of calculation results.
Estimate the solution of the predetermined problem based on the representative value of each of the plurality of spins.
An information processing method that executes processing.
システムに含まれる、1つ又は複数のプロセッサに、
所定の問題に対応する複数のスピンの間の相互作用を前記アニーリングマシンに設定し、
前記複数のスピンの低エネルギー状態を算出するように前記アニーリングマシンを制御して得られる複数の算出結果を前記アニーリングマシンから取得し、
前記複数のスピンそれぞれについて、前記複数の算出結果から1つの代表値を算出し、
前記複数のスピンそれぞれの前記代表値に基づいて、前記所定の問題の解を推定する、
処理を実行させる、プログラム。
To one or more processors included in the system
The interaction between multiple spins corresponding to a given problem is set in the annealing machine and
A plurality of calculation results obtained by controlling the annealing machine so as to calculate the low energy states of the plurality of spins are obtained from the annealing machine.
For each of the plurality of spins, one representative value is calculated from the plurality of calculation results.
Estimate the solution of the predetermined problem based on the representative value of each of the plurality of spins.
A program that executes processing.
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