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スーパーコンピュータ

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1: 2019/02/21(木) 14:55:25.37 ID:CAP_USER
超強力なスーパーコンピューターの処理能力をはるかに凌ぎ、産業界全体に変革をもたらす可能性があるとして、量子コンピューターの研究・開発に多額の資金が投入されている。日々報じられる関連ニュースを読み解くために押さえておきたい基礎知識を説明する。

子コンピューターは、ほとんど神秘的といえる量子力学の現象を利用して、処理能力を飛躍的に向上させる。現在、そして将来のもっとも高性能なスーパー・コンピューターの処理能力さえもはるかに凌ぐことが期待されている。

量子コンピューターは従来のコンピューター(古典的コンピューター)を完全に置き換えるものではない。古典的コンピューターは今後も、ほとんどの問題に対処するためのもっとも簡単で経済的な解決策として使われ続けるだろう。だが、量子コンピューターは、材料科学から医薬品研究に至るまで、さまざまな分野に胸躍る進歩をもたらすことが期待されている。すでに、量子コンピューターを用いて、電気自動車用のより軽く強力な電池を開発しようとしたり、新薬開発に役立てたりしようとしている企業もある。

量子コンピューターが持つ力の秘密は、量子ビット(キュービット)を生成し、操作する能力にある。

■「キュービット」とは何か?

現在のコンピューターは、1か0を表す一連の電気パルスまたは光パルスであるビットを用いて演算をする。ツイッターのツイートからメール、iTunesの楽曲、YouTubeの動画に至るまで、さまざまなものが本質的にはこの2進数の長い文字列でできている。

一方、量子コンピューターは演算の単位として通常、電子や光子といった素粒子である「キュービット」を用いる。キュービットを生成し、操作することは科学的・工学的に困難な課題となっている。IBM、グーグル、リゲッティ・コンピューティング(Rigetti Computing)といったいくつかの企業は、深宇宙よりも低温に冷却された超伝導回路を用いている。イオンQ(IonQ)などの他の企業は、超高真空チャンバー内のシリコンチップ上の電磁場に個々の原子を閉じ込める手法を用いている。どちらの場合も、制御された量子状態にあるキュービットを、外部環境から隔絶することを目指している。

キュービットは、いくつかの奇妙な量子的性質を持つ。その結果、相互につながった一連のキュービットは、同数のバイナリー・ビットよりはるかに強力な処理能力を持つことになる。キュービットの不可思議な量子的性質には、「重ね合わせ」として知られる性質や「量子もつれ」と呼ばれる性質がある。

■「重ね合わせ」とは何か?

キュービットは、1と0の数多くの取り得る組み合わせを同時に表せる。このような、同時に複数の状態で存在できる能力を「重ね合わせ」と呼ぶ。研究者は、精密レーザーやマイクロ波ビームを用いてキュービットを操作し、キュービットを重ね合わせ状態にする。

直感に反するこの現象により、重ね合わせ状態にあるいくつかのキュービットを備えた量子コンピューターは、膨大な数の起こり得る結果を同時に並列して処理できる。最終的な計算結果は、キュービットを測定して初めて得られる。測定するとキュービットの量子状態は直ちに1または0に「崩壊」する。

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■「量子もつれ」とは何か? 

研究者は、「もつれ合った」キュービットの対を生成できる。対を成す2つのキュービットが同一の量子状態で存在することを「量子もつれ」という。もつれ合ったキュービットの一方の量子状態を変化させると、もう一方の量子状態も予測可能な形で即座に変化する。キュービット同士が距離的に非常に離れていたとしても同じ現象が起こる。

量子もつれが起こる理由や仕組みについてはよく分かっていない。この現象はアインシュタインすらも困惑させた。アインシュタインが量子もつれのことを「不気味な遠隔作用」と表現したのは有名だ。だが、量子もつれこそ、量子コンピューターの能力の鍵となる現象だ。従来のコンピューターでは、ビット数が倍になれば、処理能力も倍になる。一方、量子もつれのおかげで、量子コンピューターにキュービットを追加すると、演算処理能力は指数関数的に増加する。

量子コンピューターは、量子の数珠つなぎのような、もつれ合ったキュービットを利用することで魔法のような能力を発揮する。特別に設計された量子アルゴリズムを用いて計算速度を向上できる量子コンピューターの能力こそ、量子コンピューターの可能性が大きな注目を集めている理由となっている。

以上が、量子コンピューターのプラス面だ。マイナス面は、「デコヒーレンス」により量子コンピューターが従来のコンピューターよりはるかにエラーを起こしやすいことだ。

■「デコヒーレンス」とは何か?

キュービットが外部環境と相互作用してキュービットの量子的な状態が衰退し、最終的に失われることを「デコヒーレンス」と呼ぶ。

続きはソースで

https://cdn.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2019/02/18140458/062118rigetti0584finalsquare-cropped.jpg 
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引用元: 【IT】〈解説〉量子コンピューターとは何か?ニュースを読む前に押さえたい基礎知識[02/21]

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1: 2018/12/29(土) 15:32:46.27 ID:CAP_USER
「次世代プロセッサー『PEZY-SC3』の設計はほぼ完成している。テストチップを経て、2019年中には量産チップを作りたい」。PEZY Computingグループ ExaScalerの鳥居淳取締役CTO(最高技術責任者)は意欲を見せる。

 2017年12月に創業者が逮捕されてから約1年。PEZYグループは今もスーパーコンピューター(スパコン)技術の開発を継続。スパコン省エネ性能で世界首位をキープしている。

 この1年、同社の研究助成金不正に絡んで様々な動きがあった。東京地方裁判所は2018年9月20日、不正に伴う法人税法違反などでPEZY Computingに罰金6000万円の判決を言い渡した。同年10月には新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が不正事案の調査報告書を公開した。

 海洋研究開発機構(JAMSTEC)に設置していたスパコン「Gyoukou(暁光)」は、2018年6月に撤去が完了した。引き取り手は見つからず、筐体は今も倉庫に置かれたままだ。

 2019年4月以降、理化学研究所(理研)の「京」が次世代機の準備に伴い運用を停止する。「暁光が国内のHPCパワーに貢献できないのは悔しい限りだ」と鳥居CTOは話す。PEZYグループは引き続き、受け入れ機関を探す考えだ。「暁光全体のピーク消費電力は1.8メガワット。2.5メガワットの受電設備があれば設置できる」(鳥居CTO)という。

続きはソースで

■Green500が定める「Level1計測」に基づくShoubu system Bの電力測定の範囲
https://cdn-tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/01470/1.jpg

■Green500が定める「Level3計測」におけるShoubu system Bの電力測定の範囲。施設共有型の冷却装置は計測範囲に含まれない
https://cdn-tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/01470/2.jpg

https://tech.nikkeibp.co.jp/atcl/nxt/column/18/00001/01470/
ダウンロード (1)


引用元: 【スパコン】創業者逮捕から1年のPEZY、スパコン省エネ性能で世界首位キープ[12/25]

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1: 2018/11/08(木) 16:07:40.14 ID:CAP_USER
 英マンチェスター大学は11月2日(現地時間)、世界最大規模となる、脳の構造を模した“ニューロモーフィック”スーパーコンピュータのマシンの稼働開始を発表した。

 「ニューロモーフィック」とは、動物の脳の働きを模したものを指す。ニューロン(神経細胞)は神経系を構成する細胞で、生物の脳を構成する基本要素となる。

 このニューロンは、おもに純粋な電気化学的エネルギーである「スパイク」を放出することによって情報を伝達しており、ニューロモーフィックコンピューティングは、電子回路を含む大規模なコンピュータシステムで、スパイクによる情報伝達を機械内で模倣するという仕組み。

 今回マンチェスター大で稼働したスパコンは、「Spiking Neural Network Architecture (SpiNNaker)」と称する独自プロセッサを100万基搭載。同プロセッサは、1基あたり1億個のトランジスタを備え、秒間2億回の処理が可能となっている。

 同大学によれば、地球上でもっとも大規模にニューロンをリアルタイムにモデル化できるマシンであるという。

続きはソースで

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1152/148/01_l.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1152148.html
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引用元: 【IT】英マンチェスター大、脳を模した世界最大の“ニューロモーフィック”スパコンを稼働開始[11/07]

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1: 2018/11/13(火) 21:35:35.02 ID:CAP_USER
全世界のスパコン性能ランキング「TOP500」の第52回の結果が発表された。

 ランキング1位は米エネルギー省のオークリッジ国立研究所に設置されたスパコン「Summit」。6月発表時のHigh Performance Linpack(HPL)性能を122.3PFLOPSから143.5PFLOPSに引き上げた。

 2位は、6月時点で3位だった米エネルギー省 ローレンスリバモア国立研究所にある「Sierra」。こちらも同様に前回からHPLのスコアを71.6PFLOPSから94.6PFLOPSに引き上げ、中国の「神威太湖之光」を3位に引きずり下ろした。

 上位の2システムはすべてIBM製となっており・・・

続きはソースで

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1153/151/1_l.jpg

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1153151.html
ダウンロード (2)


引用元: 【IT】米国のスパコンが第52回TOP500ランキングでワンツーフィニッシュ 全世界のスパコン性能ランキング[11/13]

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1: 2018/10/11(木) 21:49:21.11 ID:CAP_USER
■動画
Supercomputer Simulation Reveals Supermassive Black Holes https://youtu.be/uDhDZi9Qxhk



よーわからんけどカッコいいぃぃ。重力レンズゥゥゥ!

NASAが新しいスパコンにアインシュタインの相対性理論を採り入れ、ふたつの超大質量ブラックホールがグルグルと回転する様子をシミュレートしました。

このシミュレーションにより、科学者たちにとってブラックホールが融合時にどのように動き、かつどのように光を発するのか? その理解が深まるようになっています。

これは銀河が合併する凄まじい宇宙イベントですが…チョイチョイ起こる現象だというからオドロキです。

動画によりますと、一番外側の輪はガスで、ぶつかり合うふたつのディスクの中心がブラックホールとのこと。回転するに従い、ガスが環状の軌跡を描くのです。ちなみに、ディスクがぶつかる接点の黒丸は、シミュレートされないエリアなんですって。実際はここどうなってるんでしょうね?

■回転時に見られるもの
磁力と重力がガスを熱くさせ、赤外線とX線の光を放出します。ですが我々の視点では真横から見ることになり、過密な重力が宇宙時間を歪めるのです。それが重力レンズ効果を生み、ブラックホール及びガスの球がすれ違うたびグニャグニャに見えることに…。

■しかし誰も見たことがない
チョイチョイ起こる現象だという割には、実は地球上の科学者たちは誰もふたつの超大質量ブラックホールが合体する様子を見たことがないんですって。なぜならそれは、この地球からあまりに遠すぎる銀河で起こっているから。

続きはソースで

360-degree Simulated View of the Sky Between Two Supermassive Black Holes https://youtu.be/Em4OFLjMux0


https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/10/05/181005_blackhopes-w1280.jpg

https://www.gizmodo.jp/2018/10/nasa-simulations.html
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】〈動画〉正気を失いそう。NASAがふたつの超大質量ブラックホールが融合する姿をシミュレートした動画が控えめに言ってヤバい

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1: 2018/09/13(木) 17:27:32.63 ID:CAP_USER
NECは、「SX-ACE」に続く新スパコン「SX-Aurora TSUBASA」を2017年10月25日より発売している。しかし、中小型の「A100シリーズ」ならびに「A300シリーズ」の提供時期は2018年2月以降、大型の「A500シリーズ」に至っては2018年の7~9月とされており、現在、やっと手に入るようになったという時期で、最新型のスパコンという位置づけである。

なお、NECのプレスリリースやWebを探してみたが、この原稿の執筆時点では、顧客に出荷されたという記述は見つからなかった。

これまで、SCなどの学会での発表は開発を率いた百瀬慎太郎氏が行なわれることが多かった。しかし、このHot Chipsでの発表スライドには百瀬氏の名前も書かれていたものの実際に登壇されることはなく、もう一人の発表者として名前が挙がっていた山田洋平氏が発表を行った。

■PCIeカードに搭載されたスパコン

SX-ACEまでのこれまでのNECのSXスパコンは、ベクタエンジン(VE)と同じチップに集積されたスカラプロセサでNEC製のOSを動かしていた。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/images/002.jpg
https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/images/003.jpg
https://news.mynavi.jp/article/nec_aurora_tsubasa-1/
ダウンロード


引用元: 【IT】NECの最新世代スパコン「SX-Aurora TSUBASA」[09/05]

NECの最新世代スパコン「SX-Aurora TSUBASA」の続きを読む
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