Ocean量子アニーリング入門

目的D-Waveアカウントなしで使える無料の量子アニーラーOceanについて解説しています Oceanとはイジング・QUBO問題を解くためのPythonツールでOceanの量子アニーリングがJupyter notebookで学習できます特徴量子アニーリング方式では解きたい問題のハミルトニアンをイジングモデルやQUBOモデルのバイナリ2次モデルに変換するだけで後は量子アニーラーに任せるだけでそのハミルトニアンの最小エネルギーを求めてくれますそのために解きたい問題のハミルトニアンをバイナリ2次モデルに変換するだけで良く複雑な量子ゲートを組み立てる必要はなく非常に簡単で短い量子コードで作成できるD-Wave SystemのQPUを使う場合には有料となりますがローカルマシンでOceanパッケージをインストールしてイジング・QUBO問題を解く分には無料となるOceanを用いてイジング・QUBO問題を量子アニーリング方式で量子プログラミングする方法は同じな のでソルバーを無料のローカルマシンのCPU/GPUから有料のD-Wave QPUに指定し直すだけでOceanコードは使えると考える目次第1章 Python開発環境とD-Wave Ocean1-1 Pythonのインストールと開発環境1-2 AnacondaとJupyter notebook1-3 D-Waveの量子アニーラー第2章 イジングモデルと量子アニーリング2-1 イジングモデルとは2-2 イジングモデルの量子アニーリング第3章 Oceanの基礎3-1 D-Wave Systemドキュメント3-2 Oceanソフトウェア3-3 Oceanのdimodツール3-4 Oceanのdwave-nealツール3-5 Oceanのqbsolvツール3-6 Oceanのdwavebinarycspツール3-7 Oceanのdwave-systemツール第4章 イジングモデル基礎4-1 結合係数Jだけがあるイジングハミルトニアン4-2 バイアスhと結合係数Jとのイジングハミルトニアン第5章 組み合わせ最適化問題の基礎5-1 論理演算の量子アニーリング5-2 ドイチ問題の量子アニーリング第6章 Number Partition問題の量子アニーリング6-1 Number Partition問題のイジングモデル6-2 4量子ビットのNumber Partition問題6-3 5量子ビットのNumber Partition問題第7章 MaxCut問題の量子アニーリング7-1 MaxCut問題のイジングハミルトニアン7-2 MaxCut問題(n=3)のイジングハミルトニアン7-3 MaxCut問題(n=4)のイジングハミルトニアン7-4 dwave_networkxツールによるMaxCut問題第8章 最大独立集合問題の量子アニーリング8-1 最大独立集合問題と最大クリーク問題8-2 最大独立集合問題の量子アニーリング8-3 最大クリーク問題の量子アニーリング第9章 最小頂点被覆問題の量子アニーリング9-1 最小頂点被覆問題とは9-2 最小頂点被覆問題の量子アニーリング9-3 最小重み頂点被覆問題題の量子アニーリング第10章 最小頂点彩色問題の量子アニーリング10-1 最小頂点彩色問題とは10-2 最小頂点彩色問題の量子アニーリング第11章 最小極大マッチング問題の量子アニーリング11-1 最小極大マッチング問題とは11-2 最小極大マッチング問題の解き方11-3 最小極大マッチング問題の量子アニーリング付録 科学技術計算のPython基礎著者プロフィール中山 茂 (なかやま しげる) 京都大学工学博士鹿児島大学名誉教授 京都生まれ京都大学大学院工学研究科博士課程修了後上智大学英国Reading大学京都工芸 繊維大学兵庫教育大学英国Oxford大学鹿児島大学を経て2014年に定年退職著書HotJava 入門HTML と JavaScript(以上工学図書)Turbo CTurbo C++ グラフィック スプログラミング入門Fortress 言語量子アルゴリズムJava2 グラフィックスプログラミ ング入門(以上技報堂出版)Swift 言語入門Swift アプリ開発入門Swift Apple Watch ア プリ開発入門クラウド量子計算入門Swift Mac アプリ開発入門Swift Playgrounds アプリ デビュー(以上カットシステム)Swift Playgrounds iPadでミニゲームアプリ作成入門2019 年版 診療放射線技師受験対策 医用工学速習Swift4.2 iPhoneXSミニゲームアプリ作成入門ク ラウド量子計算 量子アセンブラ入門Pythonクラウド量子計算QISKitバイブルPython量子プ ログラミング入門Python量子プログラミング入門2Cirq量子計算入門Cirq量子アルゴリ ズム入門Cirq量子アルゴリズムN-Queens問題入門(以上Next Publishing)など