（国）物質・材料研究機構と（国）情報通信研究機構ほかの共同研究チームは8月19日、光子１個が持つ「粒子性」と「確率性」の物理的性質を利用することで極めて効率よく意思決定ができることを、実験的に実証したと発表した。携帯電波の周波数割り当ての効率化やウェブ広告の最適化など、社会や経済に潜むさまざまなジレンマを解決する際に、最も効果的な意思決定に力を発揮するという。
■独創的な意思決定マシンに
物質・材料研究機構国際ナノアーキテクトニクス研究拠点、情報通信研究機構光ネットワーク研究所のほかに、仏国立科学研究センター、仏ジョセフ・フーリエ大学、東京工業大学地球生命研究所、山梨大学大学院総合研究部らによる国際共同チームの成果。
研究チームは、ダイヤモンド中の窒素欠陥を単一光源とし、偏光制御装置、単一光子検出器などを使かった実験システムを作製、「多本腕バンデット問題（MAB）」と称される意思決定問題の正解を効率的に探し当てることを実証した。
例えばウェブ広告は、今やテレビ広告に次ぐ２位の市場規模に成長した。自社のウェブ広告を出すに当たり、検索回数の多いキーワードと成約率、費用などとの関係のように、たくさんの選択肢の中で最も報酬確率が高いものを、速く正確に判断するのがこの意思決定問題で、機械学習の分野で大きな威力を発揮すると注目されている。
研究チームは、独自に編み出した数理モデルが、単一光子の「粒子性」と「確率性」で表現できることを見つけ、それを使って効率的な意思決定マシンとして物理システムが機能することを世界で初めて実証した。この種の問題はコンピューターのソフトウエアで解かれることが多かったが、これとは全く違う独創的なハードウエア型の解決策を打ち出したことになる。
