2022-05-30 早稲田大学,科学技術振興機構
ポイント
- 現状のイジング計算機は、真の最適解を探索する途中に局所最適解から抜け出せないという問題があった。
- 本研究では、２つあるいはそれ以上のスピンを結合して１つのスピンとして扱う手法を開発することで、局所最適解から脱出し真の最適解を得やすくする仕組みを構築し、この仕組みをイジング計算機に組み込むためのアルゴリズムを開発した。
- 本技術をさまざまなイジング計算機に適用することで、高精度に現実世界の組み合わせ最適化問題を解くことができ、同時に将来のイジング計算機アーキテクチャーの発展にも大きく寄与する。
イジング計算機は、真の最適解を探索する途中に局所最適解から抜け出せないという問題がありました。これを解消するため、早稲田大学 理工学術院 講師の白井 達彦 氏、同大学 理工学術院 教授の戸川 望 氏らの研究グループは、２つあるいはそれ以上のスピン（イジング計算機の計算の単位、各スピンは＋１あるいは−１の値を持つ）を結合して１つのスピンとして扱うことで、局所最適解から抜け出し真の最適解を得やすくする仕組みを開発しました。さらに、本研究グループは、この仕組みをイジング計算機に適用するためのアルゴリズムを開発し、計算機シミュレーターおよび既存イジング計算機でその有効性を確認しました。
本研究成果は、米国のＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙが発行する「ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ」ｏｎｌｉｎｅ版（Ｅａｒｌｙ Ａｃｃｅｓｓ）に２０２２年５月２７日（金）付（現地時間）で掲載されました。
本研究は、以下の支援を受けて行われました。
研究費名・研究課題名
科学技術振興機構（ＪＳＴ） 戦略的創造研究推進事業 ＣＲＥＳＴ「地理空間情報を自在に操るイジング計算機の新展開」（ＪＰＭＪＣＲ１９Ｋ４）
研究代表者名
戸川 望（早稲田大学・教授）
研究費名・研究課題名
基盤研究（Ｃ）「量子古典ハイブリッド計算技術による物質シミュレーション高速化手法の研究」
研究代表者名
田中 宗（慶應義塾大学・准教授）
早稲田大学における研究代表者名
白井 達彦（早稲田大学・講師）
＜論文タイトル＞
- “Multi-spin-flip engineering in an Ising machine”
- ＤＯＩ：10.1109/TC.2022.3178325
＜お問い合わせ先＞
＜研究に関すること＞
戸川 望（トガワ ノゾム）
早稲田大学 理工学術院 教授
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
前田 さち子（マエダ サチコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 ＩＣＴグループ
＜報道担当＞
早稲田大学 広報室 広報課（猪俣・志熊）
科学技術振興機構 広報課
