モダンワークプレイスからMR、サーバーレス、量子コンピュータまで

MSの最新テクノロジー全部乗せ、満腹の「Tech Summit 2017」基調講演

機械学習データの前処理を簡単にする新兵器「Workbench」

　基調講演の最後には、日本マイクロソフト 執行役員 最高技術責任者（CTO）の榊原彰氏が登壇。Ignite 2017で発表された「Azure Machine Learning Workbench」、および開発中の「トポロジカル量子コンピュータ」について解説した。

日本マイクロソフト 執行役員 最高技術責任者の榊原彰氏

　Azure Machine Learning Workbenchは、データ分析において、「データサイエンティストが全作業の80％を費やしている」（榊原氏）という「データラングリング（データの整理、データ分析の前処理）」を支援するデスクトップアプリケーション（Azureからダウンロード可能）。Pythonを使う人にはお馴染みのオープンソースIDE「Jupyter Notebook」と統合されており、データサイエンティストは学習コストなく利用開始できる。データを機械学習にかけられる状態に整理するための機能として、データにタグ付けをする際にタグのパターンを自動認識して整える仕組みを提供する。

　榊原氏は、EMS（電子機器の受注生産）ベンダーの米ジェイビルサーキットが実際に導入している検品システムのデータを使って、Workbenchでデータタグを整理するデモを披露。検品システムでは、画像認識を使って回路基板の配線状態をチェックし、「PASS」か「FAIL」かを自動判別しているが、出力するデータに「PASS」「FAIL」以外の名称のタグが付与されるケースがある。ここでWorkbenchを使うと、大量データのタグの表記ゆれが簡単に修正できる。

米ジェイビルサーキットが導入している検品システム。画像認識を使って回路基板の配線状態をチェックする

Workbenchを使って出力データに付与されたタグを「PASS」と「FAIL」に整理

量子ゲート回路をコードで表現する「新しい量子言語」

　そして「トポロジカル量子コンピュータ」。マイクロソフトリサーチが水面下で開発を進めていたハードウェアと量子プログラミング言語が、10月のIgnite 2017で大々的に発表された。

　量子コンピュータとは、従来のコンピュータでは二進法（0か1か）のビット配列ですべてのデータを表現していたのに対し、「0と1が重なった状態」の量子ビットでデータを表現する仕組み。1量子ビットで2つの入力を同時に表現するので、1量子ビットで2つの計算が同時に可能、2量子ビットでは4つの計算（2の2乗）が同時に可能、というようにN量子ビットで「2のN乗」個の計算を同時に実行できる。

　大規模な並列計算ができる量子コンピュータのユースケースとして、「マイクロソフトリサーチは、窒素固定やCO2回収のための触媒設計の計算（100～200量子ビット）、常温で機能する超伝導体を開発するための微粒子計測シミュレーション（数百～数千量子ビット）、機械学習の計算（数百～数千量子ビット）で利用ができると考えている」と榊原氏は説明した。

マイクロソフトが考える量子コンピュータのユースケース

　量子コンピュータでは、ノイズに弱い「量子の重ね合わせ」状態を崩さないように計算を行うことが重要だ。「マイクロソフトは、ノイズ耐性が高く、ノイズがあっても修正しやすい回路方式を模索してきた。その要件を満たすものとして、フェルミ粒子の1種であるマヨラナ粒子を用いてトポロジカル量子チップを作った」（榊原氏）。

　また、新たに量子コンピュータ用のプログラミング言語を作った。「量子向けの言語は様々存在するが、マイクロソフトは可読性の高い量子言語の開発を目指した。新しい言語はF#のドメイン特化言語であり、量子ゲートの回路図をコードで表現できる」（榊原氏）。この新しい言語はVisual Studioに統合されており、開発したアプリケーションはGitHubで提供中の量子コンピュータシミュレータで動作可能になっているという。

新しく開発した量子言語は「量子ゲートの回路図をコードで表現できる」

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　モダンワークプレイス、MR、サーバーに実装された機械学習機能、DevOps、サーバーレス、量子コンピュータと、マイクロソフトの最新技術をこれでもかと詰め込んだ基調講演。開発者をテクノロジーで魅了した2時間だった。