○社会実装が近い量子技術と言われ注目集める「量子アニーリング」のセミナー。

○原理・ハードウェア・クラウドなどの基礎から最新開発動向や応用・

ビジネス適用の可能性、問題点や限界、最適化問題ソルバとしての位置付けなど。

○科学的エビデンスに基づき、公正・中立な立場で、非専門家向けに可能な限りわかりやすく解説！

量子アニーリングの基礎と最前線

【提携セミナー】

主催：株式会社情報機構

量子アニーリングとは、量子揺らぎを制御することで組合せ最適化問題の近似解を求める手法です。2011年にカナダのベンチャー企業D-Wave Systems社が超伝導量子アニーリングマシンを商用化して以来、量子アニーリングマシンのハードウェアやビジネス利用に向けた研究開発が著しく進展してきました。それに対し、古典物理学の原理に基づいた古典アニーリングマシンハードウェアの開発が日立、富士通、東芝、NEC等で進められています。加えて、エンドユーザーが様々な量子及び古典アニーリングマシンにアクセスできるクラウドサービスもFixstars、AWS、Microsoft等から提供されるようになってきました。そのため、（20～30年の長期的研究開発が必要な）量子コンピュータよりも早期に社会実装可能な量子技術として量子アニーリングに産業界から大きな期待が寄せられています。

その一方で、「そもそも量子アニーリングは古典コンピュータや古典アニーリングに比べて理論的に高速なのか？」、「D-Waveの量子アニーリングマシンは量子性をどこまで使っているのか？」といった疑問や批判も出ており、これらは未解決問題となっています。また、古典シミュレーテッドアニーリングやその亜種に基づく古典アニーリングマシンを「量子コンピュータ」、「疑似量子コンピュータ」、「疑似量子アニーリングマシン」と記述している不正確な宣伝や記事も散見されます。

本セミナーにおいては、量子及び古典アニーリングの基礎理論から最先端トピックスまで、非専門家向けに可能な限りわかりやすく正確に解説を行います。さらに、科学的エビデンスに基づいて、公正・中立な立場で、量子アニーリングの古典コンピュータ及び古典アニーリングに対する優位性の有無、問題点・限界、最適化問題ソルバとしての位置付けについても解説します。

◆受講後、習得できること

• 量子・古典アニーリングの基礎知識
• 量子・古典アニーリングマシンのビジネス動向
• 量子コンピュータと量子アニーリングマシンの違い
• 量子・古典アニーリングの最新研究開発動向
• 量子・古典アニーリングの適応可能なビジネス領域
• 量子アニーリングの数理最適化ソルバとしての問題点や位置付け
  など

◆受講対象者

• 本テーマに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

◆必要な予備知識など

• 大学1～2年生レベルの数学（微積分、線形代数）の知識。
• 統計力学、量子力学、情報工学に関する予備知識があると尚良いが、こちらは必須ではない。

担当講師

国立研究開発法人 産業技術総合研究所
新原理コンピューティング研究センター　副研究センター長
川畑 史郎 先生

■ご略歴：
1995年　名古屋大学工学研究科結晶材料工学専攻修士課程修了
1998年　大阪市立大学工学研究科応用物理学専攻博士課程修了（工学博士）
1998年-　通産省電子技術総合研究所　研究員
2001年-　産業技術総合研究所　研究員
2005年-　同　主任研究員
2017年-　同　研究グループ長
2021年-　同　副研究センター長
その間、オランダTwente大学、スウェーデンChalmers工科大学、フランスCNRS-CPT、フランスILL、フランスLPMMC、ロシアHSE、NTT物性研、広島大学等にて客員研究員や客員教授を併任。文科省光・量子飛躍フラッグシッププログラムQ-LEAPサブプログラムディレクタ（量子情報処理領域、人材育成プログラム領域）。一般社団法人量子ICTフォーラム理事。NEDO高効率・高速処理を可能とするAIチップ・次世代コンピューティングの技術開発 量子関連コンピューティング技術 プロジェクトリーダー。内閣府ムーンショット型研究開発事業 目標6「2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現」・アドバイザー。JSTさきがけ「物質と情報の量子協奏」アドバイザー。

■ご専門および得意な分野・研究：
理論物理（量子情報処理、物性理論、非線形物理、デバイス物理）

■本テーマ関連学協会でのご活動：
日本物理学会、米国物理学会、応用物理学会、電子情報通信学会

セミナープログラム（予定）

１．量子アニーリング入門
1.0　言葉の定義：「量子コンピュータ」と「量子アニーリング」の違い
1.1　組合せ最適化問題
1.2　巡回セールスマン問題
1.3　イジング模型
1.4　問題のマッピング
1.5　シミュレーテッドアニーリングと量子アニーリング
1.6　量子アニーリングの原理
1.7　量子アニーリングの歴史
1.8　D-Wave Systems
1.9　ノーフリーランチ定理の呪縛
1.10　論争・批判：量子アニーリングは理論的に高速な計算手法なの？
1.11　論争・批判：D-Waveマシンは早いの？量子効果を使っているの？
1.12　論争・批判：シミュレーテッドアニーリングは「疑似量子」ではない

２．量子・古典アニーリングマシンハードウェア
2.1　D-Wave Systemsの量子アニーリングマシ
2.2　D-Wave Systems社以外の量子アニーリングマシ
2.3　古典アニーリングマシン（シミュレーテッドアニーリング及びその亜種に基づく古典アニーリングマシン）
2.4　疑似量子アニーリングマシン（量子分岐マシンにインスパイアされたシミュレーテッド分岐マシンなど）
2.5　世界の研究開発プロジェクト（DARPA, AvaQusなど）

３．量子・古典アニーリングマシンクラウド
3.1　D-Wave Systems社のLEAP2
3.2　日立のAnnealing Cloud、CMOSアニーリングクラウドサービス
3.3　FixstarsのFixstars Amplify
3.4　JijのJij Zept
3.5　他のクラウド (Amazon Braket, Microsoft Azureなど)

４．アニーリングマシンのビジネス適応に向けた取り組み事例
4.1　実ビジネスへの応用
4.2　事例：広告配信
4.3　事例：交通流最適化
4.4　事例：避難経路探索
4.5　事例：工場内搬送車配送
4.6　事例：量子化学
4.7　事例：材料・プロセス設計

５．課題と展望
5.1　課題
5.2　量子技術イノベーション戦略「量子未来社会ビジョン」
5.3　展望
5.4　最後に：量子アニーリングの最適化ソルバとしての位置付け

＜質疑応答＞

公開セミナーの次回開催予定

開催日

未定

開催場所

未定

受講料

未定

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備考

配布資料・講師への質問等について
●配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
（開催1週前～前日までには送付致します）。
＊準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
（土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）

●当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
（全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
●本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり
無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

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