量子機械学習関連です。

1. 今後 量子コンピュータ 展望
～機械学習へ 活用～
人類 解けない問題を解く

2. 企業概要
企業名 ：MD 株式会社
所在地 ：東京都文京区本郷2-40-14
設立 ：2008年
資本金 ：1億3,000万円（資本準備金94,986,050円）
事業内容 ：量子コンピュータフルスタック開発
従業員 ：19名程度（パートタイム・アドバイザー含む）
組織体制 ：研究開発事業部：自社サービス、受託、コンサル
：財務管理部（千代田区丸 内）：財務、経理、契約、社内庶務

3. 重点取り組み分野
・量子シミュレーション
・組合せ最適化
・量子機械学習

4. MDR 競合 Googleや世界 大手企業
MDR 現在量子コンピュータ 世界的な知名度が高まっている。
独自設計 磁束量子ビット型 超電導量子ビットを開発成功
https://quantumcomputingreport.com/

5. 世界 ベンチャー
https://quantumcomputingreport.com/

8. System One

9. https://newatlas.com/ibm-next-quantum-processors/49590/
超電導量子コンピュータハードウェア
温度制御
冷凍機
コンプレッサーなど
後ろに大量 周辺機器

11. ゲート 基本
量子ビット 初期化、ゲート演算、測定 基本ステップ。
X M
M
｜0〉
｜0〉
①初期化 ②ゲート演算 ③測定
M｜0〉 X
X Y Z H
パウリゲート アダマールゲート
CNOTゲート
ETC...
フロントエンドサーバー バックエンド計算ノード
アルゴリズ
ムレイヤー
（量子ゲー
ト）
誤り訂正
付き 論
理ゲート構
成
量子ゲートチップ

12. 量子シミュレーション
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1511/1511.03316.pdf

13. 計算 入力
誤り訂正付き
論理ゲート構成
QPU
理想的な量子コンピュータと対比して、現在 量子ゲート方式 コンピュータ エラーが回避できないため、
NISQとよ れる中規模エラーあり 量子コンピュータと呼 れ、従来想定されていた計算方法と異なる計算
が主流になっている。
量子ゲートとNI
現在 量子コンピュータ アルゴリズムを作ったあとにデジタル化されずにアナログ まま計算
誤り訂正が実現できていないため
計算を間違える
計算結果 出力

14. 量子ゲートと ariational method
主流 量子コンピュータと既存計算機 ハイブリッド計算アルゴリズム
量子計算機 既存計算機
量子計算１
量子計算２
量子計算３
最
適
化
計
算
新規パラメータ 割り当て

15. 実用化について
マシン次第。現在ウォッチすべきマシン ２種類。100量子ビットを搭載したマシンが出始めてき
たら要注意。現在 ペースが早まっている模様。
１、超電導マシン（google/IBMなど）
２、イオントラップ（Ion など）
成長戦略や人材採用として 量子コンピュータ
基礎技術力 向上や優秀な人材採用 ため 量子コンピュータ採用もとても増えて
いる。
＞＞量子古典ハイブリッド計算が主流 ため、最適化計算や機械学習も行なってい
るため。

16. 世界 自動車メーカー
がダントツ。そして、Fordやダイムラーなども参入
ダイムラーとグーグルが量子コンピューターで提携…バッテリーやAI開発へ
https://response.jp/article/2018/03/22/307516.html
FordがNA A 量子コンピュータを年間10万ドルで利用契約
https://techable.jp/archives/84464
フォルクスワーゲン、E 用バッテリ研究に量子コンピュータを活用--性能向上が目
的
https://japan.cnet.com/article/35120620/
困ったら 。 先行研究を追え 最先端（守備範囲広すぎてや すぎ）

17. 量子化学計算
第一原理計算。現在 極めて小さいも 。
from blueqat import *
from openfermion import *
from openfermionblueqat import*
import numpy as np
x = [];e=[];fullci=[]
for bond_len in np.arange(0.2,2.5,0.1):
m = get_molecule("{:.2}".format(bond_len))
h =
bravyi_kitaev(get_fermion_operator(m.get_molecular_hamil
tonian()))
runner = vqe.Vqe(UCCAnsatz(h,6,Circuit().x[0]))
result = runner.run()
x.append(bond_len)
e.append(runner.ansatz.get_energy(result.circuit,runner.
sampler))
fullci.append(m.fci_energy)
%matplotlib inline
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(x,fullci)
plt.plot(x,e,"o")

18. 例題）自動車２台 経路最適化を行う
引用：https://www.dwavesys.com/sites/default/files/VW.pdf

19. コスト関数と制約条件を解く
D- aveでとく

20. 量子機械学習について
2018年 量子化学計算が流行った、
2019年 量子機械学習が流行る！
証拠１：昨年 末に量子化学計算 総括論文がたくさん出た。
証拠２：Rigetti コミュニティで アプリケーション配布 量子機械学習がメイン
＞＞すでに早くて追いつかない！！！！！！！！！

23. 量子データを圧縮するため ツール。量子デー
タ 圧縮 、変分量子固有値ソルバーなど 変
分量子アルゴリズム 最適化を促進する に役
立ちます。圧縮 、探索空間をヒルベルト空間内
領域に体系的に絞り込み、残り 最適化 た
め 先頭 開始点を与える。
こ 出願 分類を容易にするために量子状態を
使用する。こ ツールを使用すると、ラベル付け
された一連 トレーニングデータを使用してデー
タポイントを分類するため 変分量子回路を学
習させることができます。量子アルゴリズムにお
ける最近 研究 、量子コンピュータがこ ユ
ビキタス機械学習課題を解決することにおいて
利点をもたらすかもしれないという証拠を示し
た。

24. QxBranch Quantum Feature Detector
（QxQFD） 、設定可能なクラス 量子機械学
習機能を提供する Pythonライブラリです。これ
、機械学習アプリケーションスタック 一部とし
てデータ内 特徴を検出するために、量子変
換、つまり回路を使用するため シンプルなイン
ターフェイスを持ち、 Rigetti Forestバックエンド
を使用します。
隠れた穴を避けて凍った湖を渡って安全にあな
た ペンギンをナビゲートしよう！あなた ある
正方形から次 正方形へ 古典的な動きをす
ることができますが、あなた また状態 重
合わせにあなた ペンギンを分割する - 量子的
な動きをすることもできます。リゲッティ 量子コ
ンピューター上で実行するため 回路を構築し
ながら、量子重 合わせがレベルを解決する
にど ように役立つかを探ります。

30. Xanadu Pennylane

31. HHL

32. NISQ素因数分解

37. 量子GAN

39. みんなやりたいこと
少ない量子ビットで大きなデータを効率的に扱いたい。
＞＞状態ベクトル空間を効率的に使いたい。

40. 0000 bin(0)
0001 bin(1)
0010 bin(2)
0011 bin(3)
0100 bin(4)
0101 bin(5)
0110 bin(6)
0111 bin(7)
1000 bin(8)
1001 bin(9)
1010 bin(10)
1011 bin(11)
1100 bin(12)
1101 bin(13)
1110 bin(14)
1111 bin(15)
0000 bin(0)
1 2
3 4
0001 bin(1)
0010 bin(2)
0011 bin(3)
0100 bin(4)
0101 bin(5)
0110 bin(6)
0111 bin(7)
1000 bin(8)
1001 bin(9)
1010 bin(10)
1011 bin(11)
1100 bin(12)
1101 bin(13)
1110 bin(14)
1111 bin(15)
https://arxiv.org/abs/1811.02266
An Artificial Neuron Implemented on an Actual
Quantum Processor
以上