量子コンピューティング世界記録はオーストラリアがセットしました
ハロー、ハワユー、ジャスティンです。
量子コンピュータの世界も盛り上がってきました。量子コンピュータの開発がもうそろそろと感じてきます。
https://pursuit.unimelb.edu.au/articles/quantum-leap-in-computer-simulation
https://arxiv.org/abs/1712.07311s
[日本語]
最近量子コンピュータの画期的な成果が出てきて、競争は激しさを増していることが感じます。 2017年の終わりに、IBMは世界初の50キュビットを90マイクロ秒の量子状態を保持できる量子コンピュータを発表しました。 今年の3月、Googleは72キロビットの最大の量子CPUである「Bristlecone」を完成しました。 今回に最大の量子コンピューティング·シミュレーションの成功が到着しました。
オーストラリアのメルボルン大学の物理学研究者たちは、古典的なコンピュータで世界記録の量子シミュレーションを樹立しました。 このシミュレーションは、「Pawsey Supercomputing」センターの「Magnus」スーパーコンピュータで実行され、60キュビット(qubit)。相当の性能を発揮する事に成功しました。 以前の記録保持者はIBMでして、56キュビットをシミュレートできました。 これを視野に入れてみると、それぞれ16ギガのRAMの10億台のラップトップを走らせたり、又は18,000ペタバイト(petabyte)のメモリと同じ性能になります。
この偉業はMagnusから13.8テラバイトのメモリを利用して達成されました。 これが可能な理由は、量子状態全体をシミュレートする必要はなく、むしろ高度に構造化された数学的方程式をシミュレートしただけなのです。
「量子ビット数約50量子ビットを使った真のランダム状態が現在のところシミュレートできる限界です。しかし、アルゴリズムを実行するような何か有益なことを考えるならば量子コンピュータの有益性はもはやランダム量子だけではありません。非常に特別な事として、シミュレートするために使用するメモリがとても少なく済む事です。」とメルボルン大学の研究者、ホーレンベルグ氏(Hollenberg)が語りました。
前述のシミュレーションはショアのアルゴリズム(Shor`s Algorithm)をベースにしたものです。量子素因数化アルゴリズムと言われておりまして、半素数961,307の積を生成する2つの素数を計算するのです。 このアルゴリズムは理論的には一般のラップトップで実行も可能ですが、そのラップトップの原子が分解されるほどの時間がかかります。
このアルゴリズムがそこまで難しいからこそ暗号化技術者がインターネットに依存するRSA公開鍵暗号化システムに利用されています。 しかし、メルボルン大学の学生であるダン氏(Aidan Dang)はスーパーコンピュータで動作できるショアのアルゴリズムのシミュレーションを開発しました。
研究者たちは、量子コンピュータが完全に実行可能になったら、量子コンピュータが持つアプリケーションへの有用性への理解に役立つだろうと説明しました。
この実験おかげで、量子コンピュータの動作方法、ソフトウェアのアプリケーション、潜在的な問題の解決を準備できるようになります。
ホーレンベルグ氏は、100キュビット以上の安定したユニバーサル量子コンピュータは、古典的なスーパーコンピュータが不可能な問題を解決するのに十分な力であるし、およそ10年後に完成はされますでしょうと述べました。 このようなシミュレーションは、量子コンピュータがデビューするときに、様々な組織を準備するための最善の方法の1つになると思います。
オーストラリアのメルボルン大学の物理学研究者たちは、古典的なコンピュータで世界記録の量子シミュレーションを樹立しました。 このシミュレーションは、「Pawsey Supercomputing」センターの「Magnus」スーパーコンピュータで実行され、60キュビット(qubit)。相当の性能を発揮する事に成功しました。 以前の記録保持者はIBMでして、56キュビットをシミュレートできました。 これを視野に入れてみると、それぞれ16ギガのRAMの10億台のラップトップを走らせたり、又は18,000ペタバイト(petabyte)のメモリと同じ性能になります。
この偉業はMagnusから13.8テラバイトのメモリを利用して達成されました。 これが可能な理由は、量子状態全体をシミュレートする必要はなく、むしろ高度に構造化された数学的方程式をシミュレートしただけなのです。
「量子ビット数約50量子ビットを使った真のランダム状態が現在のところシミュレートできる限界です。しかし、アルゴリズムを実行するような何か有益なことを考えるならば量子コンピュータの有益性はもはやランダム量子だけではありません。非常に特別な事として、シミュレートするために使用するメモリがとても少なく済む事です。」とメルボルン大学の研究者、ホーレンベルグ氏(Hollenberg)が語りました。
前述のシミュレーションはショアのアルゴリズム(Shor`s Algorithm)をベースにしたものです。量子素因数化アルゴリズムと言われておりまして、半素数961,307の積を生成する2つの素数を計算するのです。 このアルゴリズムは理論的には一般のラップトップで実行も可能ですが、そのラップトップの原子が分解されるほどの時間がかかります。
このアルゴリズムがそこまで難しいからこそ暗号化技術者がインターネットに依存するRSA公開鍵暗号化システムに利用されています。 しかし、メルボルン大学の学生であるダン氏(Aidan Dang)はスーパーコンピュータで動作できるショアのアルゴリズムのシミュレーションを開発しました。
研究者たちは、量子コンピュータが完全に実行可能になったら、量子コンピュータが持つアプリケーションへの有用性への理解に役立つだろうと説明しました。
この実験おかげで、量子コンピュータの動作方法、ソフトウェアのアプリケーション、潜在的な問題の解決を準備できるようになります。
ホーレンベルグ氏は、100キュビット以上の安定したユニバーサル量子コンピュータは、古典的なスーパーコンピュータが不可能な問題を解決するのに十分な力であるし、およそ10年後に完成はされますでしょうと述べました。 このようなシミュレーションは、量子コンピュータがデビューするときに、様々な組織を準備するための最善の方法の1つになると思います。
[English]
Quantum Computing World Record Broken by Australia
The quantum computer race has been heating up as we have seen some landmark achievements in recent months. In the closing months of 2017, IBM had revealed the world’s first working 50-qubit quantum computer which could hold a quantum state for 90 microseconds. In March of this year Google had completed “Bristlecone”, the largest quantum CPU at 72-qubits. Now arrives the success of the largest quantum computing simulation to date.
Physicists at the University of Melbourne have set a new world record in quantum simulation on a classical computer. The simulation was run on Pawsey Supercomputing center’s “Magnus” supercomputer, performing 60 qubit equivalent. The previous record holder was IBM who have been able to simulate 56 qubits. To put this into perspective, it would be the same as running over a billion laptops that had 16 gigs of ram each or a staggering 18,000 petabytes of memory.
The feat was accomplished by utilizing just 13.8 terabytes of memory from Magnus. This was possible because the research team did not need to simulate entire quantum states but rather a highly structured mathematical equation.
Professor Hollenberg of University of Melbourne explains, “A truly random state of about 50 qubits is pretty much the limit one can simulate at present, but if you consider a quantum computer doing something useful like running an algorithm it is no longer in a random quantum state, but in a very specific one that can take up substantially less memory to simulate.”
The simulation in question known as Shor’s Algorithm, or a Quantum Factoring Algorithm which calculates the two prime numbers that produces the product of the semi-prime number 961,307. Although this algorithm could theoretically be run on any run of the mill laptop, it would take so long that the atoms comprising the laptop decomposing into energy would take less time (due to entropy and all).
It is this precise difficulty that cryptographers utilized for the RSA public-key encryption system the internet relies on. But Aidan Dang, a student at University of Melbourne, developed a simulation of Shor’s algorithm that could be run on a supercomputer.
The researchers explain that this will help in the understanding of some of the potential applications of quantum computers once they have become fully viable. This head start can allow us to prepare in the future on how quantum computers will operate, on applications of softwares and the potential problems it can solve.
Professor Hollenberg states that stable universal quantum computer that have over 100 qubits may be enough power to solve problems that no classical supercomputers can which may be within the next decade. Simulations like these will be one of the best ways to prepare institutions when quantum computers make their debut.
The quantum computer race has been heating up as we have seen some landmark achievements in recent months. In the closing months of 2017, IBM had revealed the world’s first working 50-qubit quantum computer which could hold a quantum state for 90 microseconds. In March of this year Google had completed “Bristlecone”, the largest quantum CPU at 72-qubits. Now arrives the success of the largest quantum computing simulation to date.
Physicists at the University of Melbourne have set a new world record in quantum simulation on a classical computer. The simulation was run on Pawsey Supercomputing center’s “Magnus” supercomputer, performing 60 qubit equivalent. The previous record holder was IBM who have been able to simulate 56 qubits. To put this into perspective, it would be the same as running over a billion laptops that had 16 gigs of ram each or a staggering 18,000 petabytes of memory.
The feat was accomplished by utilizing just 13.8 terabytes of memory from Magnus. This was possible because the research team did not need to simulate entire quantum states but rather a highly structured mathematical equation.
Professor Hollenberg of University of Melbourne explains, “A truly random state of about 50 qubits is pretty much the limit one can simulate at present, but if you consider a quantum computer doing something useful like running an algorithm it is no longer in a random quantum state, but in a very specific one that can take up substantially less memory to simulate.”
The simulation in question known as Shor’s Algorithm, or a Quantum Factoring Algorithm which calculates the two prime numbers that produces the product of the semi-prime number 961,307. Although this algorithm could theoretically be run on any run of the mill laptop, it would take so long that the atoms comprising the laptop decomposing into energy would take less time (due to entropy and all).
It is this precise difficulty that cryptographers utilized for the RSA public-key encryption system the internet relies on. But Aidan Dang, a student at University of Melbourne, developed a simulation of Shor’s algorithm that could be run on a supercomputer.
The researchers explain that this will help in the understanding of some of the potential applications of quantum computers once they have become fully viable. This head start can allow us to prepare in the future on how quantum computers will operate, on applications of softwares and the potential problems it can solve.
Professor Hollenberg states that stable universal quantum computer that have over 100 qubits may be enough power to solve problems that no classical supercomputers can which may be within the next decade. Simulations like these will be one of the best ways to prepare institutions when quantum computers make their debut.