量子アルゴリズムで生物情報学の知識グラフ構造最適化は可能か?VQE・QAOAの応用可能性を探る
導入:生物情報学が直面する計算上の困難と量子計算への期待生物情報学では、タンパク質相互作用ネットワーク(PPI)や遺伝子調節ネットワークといった知識グラフから有用な構造情報を抽出することが、創薬や機能予測において極めて重要です。しかし、コミュニティ検出や最密部分グラフの発見といった構造解析
導入:生物情報学が直面する計算上の困難と量子計算への期待生物情報学では、タンパク質相互作用ネットワーク(PPI)や遺伝子調節ネットワークといった知識グラフから有用な構造情報を抽出することが、創薬や機能予測において極めて重要です。しかし、コミュニティ検出や最密部分グラフの発見といった構造解析
はじめに自然言語処理と量子計算の融合は、情報検索や文書要約の分野に新たな可能性をもたらしています。特に「量子もつれ」という概念を活用することで、従来の古典的手法では捉えきれなかった文脈の相関性や非線形的な語の関係性を表現できる可能性があります。本記事では、量子もつれを活用した文書要約・検索
はじめに量子コンピューティングの発展に伴い、従来の古典論理では捉えきれない推論や計算を実現する「量子論理推論」が注目を集めています。量子論理は、ヒルベルト空間上の部分空間格子に基づく非分配論理であり、文脈依存的な真理値を表現できる特性を持ちます。この特性は、人間の認知や推論における文脈依存
はじめに:量子時代の最適化問題へのアプローチ組合せ最適化や連続最適化といった計算困難な問題に対し、量子計算と進化的アルゴリズムという二つの強力な手法を融合させる試みが、近年急速に注目を集めています。ゲート型量子計算は量子重ね合わせやエンタングルメントといった量子力学的性質を活用し、古典計算
量子アテンション機構が注目される理由近年、Transformerモデルの成功により、アテンション機構は機械学習における最重要技術の一つとなりました。しかし、古典的な自己注意(self-attention)には大きな課題があります。計算コストが入力長に対して2乗オーダーで増大し、モデルが高精
導入:語れない知識を計算する時代へ人間は、自分が知っていることすべてを言葉で説明できるわけではありません。哲学者マイケル・ポラニーが「人間は語りうる以上のことを知りうる」と述べたように、熟練者の直観や職人の技には、マニュアル化できない知識が含まれています。この「暗黙知」をどう扱うかは、AI
はじめに:古典的限界を超える量子的アプローチ大規模言語モデル(LLM)の発展は目覚ましいものの、人間の言語理解が持つ繊細な文脈依存性や非線形的な意思決定プロセスを完全に再現することには課題が残されています。従来の言語モデルは主にベイズ的推論を基盤としていますが、人間の認知において観測される
はじめに:言語と量子の意外な接点言葉の意味はどのように生まれるのか――この古くて新しい問いに、哲学と最先端物理学が交差する地点から新たな答えが見えつつあります。フランスの哲学者ジャック・デリダが提唱した「差延(différance)」という概念は、意味が固定的なものではなく、他の記
はじめに:量子技術が切り拓く自然言語処理の新時代自然言語処理(NLP)の分野では、大規模言語モデルの登場により飛躍的な進歩が見られる一方で、膨大なパラメータ数と計算資源の消費が課題となっています。こうした中、量子コンピューティングの原理を活用した量子テンソルネットワーク(QTN)が、従来手
はじめに:機械翻訳と量子的文脈依存性の新しい視点機械翻訳の精度向上は自然言語処理分野における重要な課題です。特にTransformerアーキテクチャの登場により、BERTやGPTなどのモデルが高い翻訳性能を実現してきました。しかし、言語の持つ本質的な曖昧性や文脈依存性を完全に捉えることは依