富士通量子啟發式數字退火器及其實際應用

一、富士通的數字退火器(Digital Annealer)輔助模式匹配和複雜性降低用例，處理通常為量子計算保留的複雜計算。

周二，富士通宣布推出Digital Annealer雲服務，該服務允許企業執行通常在量子計算機上運行的特定類型的複雜計算，而不需要大規模購買量子計算機的前期硬體投資。

目前，富士通的數字退火器的操作能力為1,024位，根據發布的消息，它能夠以65,536等級表示鍵合功率。富士通的解決方案採用傳統的數字電路，無需採用氦氣製冷解決方案即可在室溫下運行，並且能夠更好地抵禦影響性能的噪音和環境條件。發布的消息稱，富士通計划進一步升級，將性能擴展到8,192位，並將目前的16位型號的精度提高到64位。

從今天開始，日本就有雲接入服務。富士通計劃在2018財年在北美、歐洲和亞洲提供該服務。（日本公司的典型情況是，財年開始並結束於4月1日）

定價信息僅以個人估價為準，但該公司計劃在未來五年為數字退火器雲接入和技術服務引入1000億日元。

富士通將數字退火器作為「量子啟發式」計算機銷售，歸因於其適合的有限使用情況以及其構建方式。數字退火僅限於執行量子退火任務，富士通指出這對於各種使用情況非常有用，包括「加速尋找藥物發現分子中的相似性，優化金融投資組合，個性化數字營銷廣告以及優化安排工廠和物流倉庫部件，」發布的消息稱。

二、富士通計劃通過其量子啟發式數字退火器來抗擊癌症——富士通最新的計算硬體可能會徹底改變醫生處理患者數據的方式。

隨著富士通在東京舉辦的富士通論壇上發布了富士通新的數字退火器單元（DAU），日本公司相信它即將迎來一個全新的高性能計算時代，同時不會出現與量子計算相關的缺陷。富士通將數字退火技術視為當前計算方法與量子計算實用性之間的臨時替補。

富士通與多倫多大學和加拿大量子計算機公司1QBIT合作，稱已經證明了數字退火技術可以將複雜的處理時間從幾年縮短到幾小時、幾分鐘甚至幾秒鐘。該公司聲稱這可能會對從經濟貿易到戰勝癌症等所有方面產生巨大影響。

什麼是數字退火？

可視化過程的最簡單方法是試圖用不規則形狀填充盒子。目前的處理方法依賴於將形狀放入盒子中的迭代方法，直到它們完全適合。數字退火隨機放置形狀，然後將所有東西都轉移，直到它完全適合。通過轉向這種處理方式，富士通發現他們可以大大減少大數據集的處理時間。

為了使數字退火成為可能，富士通開發DAU硬體解決方案，同時與1QBIT合作開發軟體層，研究人員和開發人員需要利用該技術。1QBIT首席執行官Andrew Fursman在富士通論壇上發表演講時稱，該公司的「數字退火器超過了該團隊迄今使用的其他任何硬體」。他甚至表示，這是開發和使用1QBIT正在開發的軟體的最佳硬體。

為什麼數字退火這麼重要？

在多倫多大學進行DAU試點測試期間，處理器粉碎了複雜的路線規劃可能性，分析了分子數據並通過分析患者數據來查看了有效的癌症治療方法。富士通實驗室負責人Shigerus Sasaki給出的一個例子是DAU分析患者數據的能力，因此腫瘤學家可以為癌症患者提供實時治療，同時最大限度地減少對周圍組織的損害。

簡而言之，DAU是一個數字計算的強大工具，在試驗階段開發出的可能性僅是晶元功能的一點皮毛。

「我們相信數字退火應用不會僅限於研究和開發活動，」富士通總裁Tatsuya Tanaka解釋說。「例如，過去處理組合優化問題需要很長的開發時間。但通過使用數字退火技術，它可以騰出時間，開發新的服務和機會，甚至可能有新的發現。」

Sasaki認為，DAU的市場潛力也是不可思議的，醫療行業只是這個過程可能發生革命的許多領域之一。

「銷售股權和股票的業務可能會(從數字退火中)受益，因為它目前需要巨大的計算能力來創建準確的報告，因此他們總結數據而不是簡化處理」，他解釋說。「通過更詳細的信息，可以執行更精確的買賣計算，這意味著幾乎沒有損失報告，並有利於經濟活動。」

富士通不是數字退火領域唯一的玩家。微軟已經暗示它正在尋找類似的解決方案，儘管它可能通過光學計算工作，而不像富士通的解決方案那樣專註於高計算性能。

第一代晶元現已上市，未來計劃推出新版本，為那些發現自己需要比DAU目前提供的功能更強大的用戶開放可擴展的基礎架構。

本文由量子計算最前沿基於相關資料原創編譯，轉載請聯繫本公眾號獲得授權。

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