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PRESS RELEASE

2018年5月15日
富士通株式会社

量子現象に着想を得た、組合せ最適化問題を高速に解く
「デジタルアニーラ クラウドサービス」を提供開始

背景

実社会における、様々な要因の組み合わせを考慮しながら最適解を見つけ出す組合せ最適化問題に対し、従来のコンピューティングパワーでは計算能力に限界があります。そこで、次世代のコンピュータとして量子コンピュータが期待され、開発が進んでいますが、現行の量子コンピュータ（量子アニーリングマシン）ではハードウェア面での制約が大きく、実用規模の問題が簡単に解けるようになるには多くの技術的課題を克服する必要があると言われています。

株式会社富士通研究所（以下、富士通研究所）（注1）は、高い設計自由度やノイズ耐性というデジタル回路の利点と、量子現象に着想を得た高速性を併せ持つ、組合せ最適化問題専用のアーキテクチャー「デジタルアニーラ」を2016年に発表しており、当社のサービス化に向け共に開発を進めてきました。

サービスの概要

組合せ最適化問題を高速に解く「デジタルアニーラ クラウドサービス」と、これまでのAIやビッグデータ解析技術に加え、「デジタルアニーラ」の開発に携わるノウハウを集結させ、専門技術者がお客様の課題定義や数式モデル構築、数式モデルを利活用するためのアプリケーション開発を支援する「デジタルアニーラ テクニカルサービス」を提供開始します。

1. 世界最大規模の組合せ最適化問題を高速に計算

   「デジタルアニーラ」は、コンピュータ内部で素子同士が自由に信号をやりとりできる全結合型の設計が採用されています。1024個のビット値が全結合で相互接続されており、さらにビット間の結合の強さを65536階調で細かく表現できるため、現行の量子アニーリングマシンでは扱うことができなかったような複雑で大規模な問題も解くことが可能となります。また、デジタル回路を用いていることからノイズの影響も受けにくく、特別な冷却装置を用いること無しに室温で安定動作させることが可能です。

2. パートナーシップの拡大

   「デジタルアニーラ クラウドサービス」の適用領域を拡大するため、量子コンピュータ向けソフトウェアのトップベンダーである1QB Information Technologies Inc.（以下、1QBit）（注2）とグローバルにビジネス協業を実施し、2018年度より1QBitのクラウドサービスからも「デジタルアニーラ」が利用可能になります。1QBitのフレームワークを「デジタルアニーラ クラウドサービス」に実装することで、適用領域を拡大します。

   また、University of Toronto（以下、トロント大学）（注3）とのパートナーシップを強化しており、現在、交通・ネットワーク・金融・医療の4つの分野で5件の「デジタルアニーラ」の応用に関する共同研究を進めています。例えば、医療分野では放射線治療の治療計画に関する研究を進めており、これにより、治療計画にかかる日数を短縮して効率的な治療が可能になることが期待されます。

3. AI Headquartersの新設により全世界のお客様への導入を加速

   当社は企業や社会の課題を解決するため、膨大な並列計算処理を実現するHPC、AIを牽引するディープラーニング、そして「デジタルアニーラ」の3つの技術を持ち、それぞれが強みを生かして支え合っています。当社は高度なデータ分析技術が必要な「デジタルアニーラ」およびAIに関連する高度な人材を集結し、先進ユースケースの蓄積および全世界のお客様への適用を加速するための中核拠点として、AI Headquartersをカナダのバンクーバーに2018年度上期に新設します。

事例

株式会社リクルートコミュニケーションズ様、株式会社三菱UFJトラスト投資工学研究所（三菱UFJ信託銀行グループ100％出資）様、富士フイルム株式会社様、株式会社フィックスターズ様など、すでに多くのお客様とともに検証を進めています。また、サーバなどの製造を行う株式会社富士通ITプロダクツでは倉庫内のピッキング計画の最適化に「デジタルアニーラ」を活用することで最大45%の移動距離を削減することができ、稼働しています。

今後

今後、当社のプロセッサ開発技術と最先端のCMOSテクノロジーにより、新たに「デジタルアニーラ」専用プロセッサ「Digital Annealing Unit（DAU）」を開発し、ビット間全結合の規模を現在の1024ビットから8192ビットへ、結合精度を16ビットから最大64ビットの1845京階調まで拡張することで、さらなる大規模な問題への適用を目指します。これにより、交通渋滞や災害時の復旧計画などの複雑な社会課題も、計算することが可能になります。

「DAU」を実装したクラウドサービスの提供を2018年度中に予定しており、また、高頻度の利用が求められる業務への適用に向けて、お客様のデータセンターに設置できる、オンプレミス製品の販売も予定しています。

さらに、100万ビット規模への拡大や専門技術者を増員するなど、「デジタルアニーラ」や量子コンピュータをはじめとして新たなコンピューティングパラダイムに向けた研究開発に取り組んでまいります。

販売価格、および提供時期

販売価格、および提供時期

商品名	販売価格（税別）	提供時期
FUJITSU Quantum-inspired Computing Digital Annealer（クラウドサービス）	個別見積	2018年5月15日
FUJITSU Digital Annealerテクニカルサービス	個別見積	2018年5月15日

販売目標

2022年度までの5年間で1000億円の売上を目指します。

1QBit CEO Andrew Fursman氏のコメント

富士通の「デジタルアニーラ クラウドサービス」は1QBit社の量子コンピュータソフトウェアにとって理想的な近未来プラットフォームです。量子現象に着想を得たハードウェアや物理学をベースとしたサンプリングと最適化アルゴリズムというその驚くべき先進性は、ライフサイエンスや金融などの最適化と機械知能分野におけるいくつかの最も重要な問題に対して、新たな手法を提供します。両社が協業することで、富士通のハードウェアと1QBit社のソフトウェアの組合せが、様々な幅広い高付加価値工業分野に存在する非常に複雑な問題に対して能力を発揮します。1QBit社は、「デジタルアニーラ」によるAI分野の研究の活発化や、理論に基づいた新たな機械学習サービスの創生に役立つと考えており、非常に大きな期待をするとともに、大変エキサイトしております。

トロント大学教授 Ali Sheikholeslami氏のコメント

トロント大学は、本日、「デジタルアニーラ クラウドサービス」として製品化された技術に対して、過去数年にわたり富士通研究所と密に研究開発に取り組むことができたことを嬉しく思います。本製品が社会、経済、医療の分野を含む実社会における多くの課題に貢献できることを期待しています。本技術をさらに進化させ、より広い分野の問題を解決するために、研究拠点となるFujitsu Co-Creation Research Laboratory at the University of Torontoを開設して富士通研究所とのパートナーシップを強化し、応用科学・工学部や医学部の複数のグループと共同研究を開始しました。近い将来、本領域の新たなステップに到達できるように、共に努力していきます。

株式会社フィックスターズ 執行役員 ソリューション事業部長 塩田 靖彦氏のコメント

量子コンピュータをはじめとする次世代コンピュータの実用化に向け、世界各社が熾烈な開発競争を繰り広げています。そのような中、全結合や常温利用が可能といった特徴を備えた「デジタルアニーラ」は、性能に加え利便性において他社を一歩リードし、次代のコンピューティングの姿をいち早く示してくれると期待しています。

当社は、アクセラレーターを用いた”高速化”のプロフェッショナルとして、いち早く「デジタルアニーラ」の活用に取り組み、結果、金融やライフサイエンスを中心に実利用が急速に進んでおります。今後も「デジタルアニーラ」とともに圧倒的な”高速化”を実現してまいります。

商標について

記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

注釈

注1 株式会社富士通研究所：

本社 神奈川県川崎市、代表取締役社長 佐々木繁。

注2 1QB Information Technologies Inc.：

本社 カナダ ブリティッシュコロンビア州バンクーバー市、最高経営責任者 Andrew Fursman。

注3 University of Toronto：

所在地 カナダ オンタリオ州トロント市、学長 Meric S. Gertler。

関連リンク

• デジタルアニーラご紹介サイト

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