データコンピューティング論

はじめに

このページは,2019年6月19日(水)に開催された「第5回データアントレプレナーカンファレンス – データサイエンスと量子コンピュータ –」にて講演した『データコンピューティング論』の情報公開ページです.資料内容の解説はカンファレンスにて行いました.

資料
Engineering_of_Data_Computing_20190619

データ量

情報理論において,発生確率が1/2の事象が持つ情報量1Sh(shanon)は,データ量1Cbit(classical bit | bit)として扱うことができる.
$$1 \mathrm{Sh} \leftrightarrow 1 \mathrm{Cbit}$$

量子情報理論において, Booleanの状態 0と1 をブラケット記法のうちケットベクトル “| 〉” を使い |0〉,|1〉 と表したとき,量子ビット(quantum bit: qubit | Qbit)は,
$$|0〉 \rightarrow \frac{1}{\sqrt{2}}(|0〉+|1〉 ) \\
|1〉 \rightarrow \frac{1}{\sqrt{2}}(|0〉 -|1〉 )$$
となり,1量子の量子重ね合せ状態(quantum superposition)の量子ビット|ψ〉 は,
$$|\psi〉 \rightarrow \psi_0|0〉 + \psi_1|1〉 $$
で表し,2量子間で一方の状態が決まるともう一方の状態が確定する量子もつれ(quantum entanglement)は,
$$ {\sqrt \frac{1}{2}} |00〉 + |11〉 $$
で表される.

Charles H. Bennett, Peter W. Shor, “Quantum Information Theory”, IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. 44, NO. 6, OCTOBER 1998. より抜粋

※ 上記のψは波動関数で,ブラケット記法は,理論物理学者のPaul Adrien Maurice Diracが定義し,量子ビットは,理論物理学者のBenjamin Schumacherが定義した.

データ表記法
CSV sample country.csv RFC 4180
name,capital,currency,code,district,gdprank
"Japan","Tokyo","JPY",81,47,3
XML sample country.xml RFC 3023
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<country>
    <name>Japan</name>
    <capital>Tokyo</capital>
    <currency>JPY</currency>
    <status>    
        <code zone="8">81</code>
        <district title="prefecture">47</district>
        <gdprank year="2018">3</gdprank>
    </status>
</country>
JSON sample country.json RFC 4627
{
"name":"Japan",
"capital":"Tokyo",
"currency":"JPY",
"status":{
    "code":81,
    "district":47,
    "gdprank":3
         }
}
プロセッサ – Prosessing Unit
ベンダー人工知能プロセッサ量子プロセッサ
D-Wave2000Q
GoogleTPUBristlecone
IBMTrueNorthQ System
IntelLoihiNervana NNPTangle Lake
NvidiaTuring
RigettiAspen

※ 開発コードと正式名があります.

量子コンピュータ ソフトウェア開発キット – Quantum Computer SDK
ベンダー量子アセンブラSDKSDKドキュメントプログラミング言語
D-WaveQMIqbsolv en C, C++, Python, MATLAB
GoogleCirq Cirq en Python
IBMOpenQSAM Qiskit enPython
MDRBlueqatBlueqat en | jaPython
MicrosoftQ#QDK enQ#, C#, Python
RigettipyQuilForest enPython

推薦書(Amazon Associates)

           

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