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ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング、 「意味を理解した」量子自然言語処理に関する基礎科学論文への投稿を公表

IBM量子コンピュータ上で引き出された自然言語処理の「真の量子」属性

ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング・ジャパン株式会社

2021-01-01 00:00

※本報道資料は、英国Cambridge Quantum Computing社が2020年12月14日に配信したプレスリリースの抄訳です。

英国ケンブリッジ市 2020年12月14日発表 – ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング(Cambridge Quantum Computing、以下CQC、CEO:イリアス・カーン)は、「意味を理解した」量子自然言語処理(QNLP)の初期進歩に基づいて、QNLPに真の量子性(quantum-native)があり、従来のコンピュータに対する優位性が期待されることを実証したと発表しました。

自然言語処理(NLP)は現代の人工知能の進歩の最前線にあり、この分野で最も挑戦的なものの1つであると言えるでしょう。ただし、古典コンピュータを用いた「意味を理解した」NLPの実現は非常に遠いと考えられています。

量子ハードウェアの着実な進歩と量子アルゴリズム実装の顕著な改善により、現実的な規模の古典コンピュータでは再現可能な形では実行できないタスクを、量子コンピュータであれば実行できる時代が近づいています。この進歩と改善は、自然言語処理の日常環境での実用化を見据えるにあたり特に重要であると言うことが出来るでしょう。

科学的な電子文献リポジトリであるarXivに投稿された論文の中で、CQCの科学者は量子コンピュータ科学者が親しみやすい用語を用いて、短期的なQNLPの概念および数学的な基礎を提供しています。 この基礎論文は数学的な一般性を提供するツールを使用して、説明文の形で執筆されました。

言語的意味と豊かな言語構造、特に文法、を組み合わせることを目指し、Bob Coecke教授(オックスフォード大学)が率いるチームは、量子コンピュータが「意味を理解した」NLPを達成できることを証明することで、量子系のシミュレーションと同等に、QNLPに真の量子性(quantum-native)があることを実証しました。量子ハードウェアで古典的なデータをエンコードするための変分量子回路やノイズあり中規模量子(Noisy-Intermediate Scale Quantum computer、NISQ)デバイス時代の物の見方や考え方もあり、NISQは非常にQNLPに適していると考えられます。

CQCのチームは、以前QNLPタスクの量子高速化を確立し、検索関連または分類タスクのアルゴリズムによる高速化など、様々な方法でNLPの潜在的な量子優位性を実証しました。これは、複雑な言語構造に対応可能な指数関数的に大きな量子状態空間を利用し、密度行列を利用した新たな意味モデルによる、NLPにおいて最も有力なタスクの一つです。

基礎説明に付随する実験論文では、CQCは、IBM Quantum Networkのハブとしてアクセスできる2台のプレミアムIBM量子コンピュータ上で実行されるNLPタスクの最初の実装をどのように実行するのか、詳細に説明しています。文はパラメーター化された量子回路としてインスタンス化され、単語の意味は量子状態にエンコードされます。 CQCの科学者は、主流のNLPでも一般的ではないと考えられる文法構造を、絡み合う操作として忠実に配線することで明示的に考慮しています。これによりQNLPに対するCQCのアプローチはNISQに特に適した形になります。この新しいQNLPモデルは、量子ハードウェアの品質が向上した場合のスケーラビリティに対する可能性も表しています。

IBM Quantum NetworkのディレクターであるAnthony Annunziata博士は、以下のように述べています。「量子自然言語処理におけるCQCの取り組みは、IBMの量子システムへのアクセスを使用することで新しく重要な応用に向けて量子情報処理の限界を引き上げる、非常に励みになる例の一つです。」

CQCのCEOであるイリアス・カーンは、以下のように述べています。「この度の論文執筆は、NLPが真の量子性(quantum-native)であることを示す最初の証明です。つまり、これは量子コンピュータ上で上手く機能することで、長期的には従来の方法よりも優れている可能性があると言えるでしょう。」カーンはさらに「これはノイズあり中規模量子デバイス時代に発表された最も重要な基礎論文の一つであり、NLPが最終的に意味を理解した方法で可能になるという事実を立証していると信じています。」

論文執筆に貢献したオックスフォード大学のCoecke教授のチームメンバーには、CQCのKonstantinos Meichanetzidis、Giovanni de Felice、Alexis Toumiも含まれています。arXivに掲載されている論文は、以下リンクからお読みいただけます。
基礎論文: (リンク »)
実験結果: (リンク »)

以上

ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティングについて
ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング(CQC)は、世界をリードする量子コンピューティング・ソフトウエア企業です。ケンブリッジ(英国)、サンフランシスコ、ロンドン、東京のオフィスに、38人の博士号保有者を含む70人近い科学者を擁し、世界中に大きな影響を与える量子技術の商業化ツールを構築しています。

CQCは、量子ソフトウエアにおいて、とりわけ量子開発プラットフォーム(t|ket⟩TM)、量子化学分野のエンタープライズ・アプリケーション(EUMEN)、量子機械学習(QML)、量子自然言語処理(QNLP)及び量子サイバー・セキュリティー・デバイス(IronBridge TM)などを提供する専門知識を有しています。
ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング・ジャパン株式会社は、その日本法人です。
ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティングの詳細については、www.cambridgequantum.com を参照ください。
t|ket⟩ TMの詳細については、 (リンク ») をご覧ください。


□ 本件に関するお問い合わせ
ケンブリッジ・クオンタム・コンピューティング・ジャパン株式会社 広報事務局
(共同PR株式会社)
担当: 小野寺・伊藤・石谷
TEL: 03-3571-5275
E-mail:cqc-pr@kyodo-pr.co.jp

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