- IBMが量子コンピューティング分野で進歩するにつれ、量子ビット数も着実に増加しています。
- コンドルプロセッサは、今年予定されている量子コンピューティングの進歩のうちの1つに過ぎません。
過去数年間、国際ビジネスマシーンズ（IBM）は量子コンピューティングに関して目覚ましい成果を上げています。技術巨人は革命的な技術をめぐる多くの作業を行ってきただけでなく、量子コンピューティング分野のパイオニアともされています。
量子コンピューティングは、量子ビットの重要性、ノイズ、耐久性、およびスケーラビリティに関する多くのニュアンスと微妙さを伴う複雑な分野でありますが、IBMによるイノベーションのペースは加速し続けており、科学的探究から実用的な現実への移行が進んでいます。
IBMクアンタムとは何ですか？
IBMのロードマップは、量子プロセッサをスケールし、スケーリング問題を克服し、量子アドバンテージに必要なハードウェアを構築するための明確で詳細な計画です。 2016年にIBMが初めての量子コンピュータをクラウド上に設置し、誰もが実験できるようにしたことから始まりました。これは、ほぼゼロに冷却された超伝導回路で構成される5つの量子ビットを持つデバイスです。
2019年には、同社は27量子ビットのFalconを開発し、2020年には65量子ビットのHummingbird、2021年には初めて100量子ビットを超える量子プロセッサである127量子ビットのEagleを続けて開発しました。 IBMは昨年、世界で最も強力な量子プロセッサである433量子ビットのOsprey量子プロセッサを発表し、さらに勝負を挑みました。
それだけではありません。 今年、テックジャイアントは、1,000を超える量子ビットを持つ世界初のユニバーサル量子コンピュータであるIBM Condorを発表する予定です。 ロードマップに基づいて、IBMはまた、2025年までに4,000量子ビット以上の量子コンピュータを生産するのに役立つかもしれないと同社が述べる、新しい一連のモジュール式量子プロセッサの最初のものであるHeronを発売する予定です。
その間に、IBMの量子ロードマップは、基本的には2つの追加のステージで構成されています。 これらは、2023年の1,121量子ビットのCondorおよび2024年の1,386量子ビットのFlamingoプロセッサーで、2025年にKookaburraプロセッサーで4,000量子ビットの段階を達成する予定です。
IBMは量子ロードマップで、「これらのプロセッサは、単一チッププロセッサで実行できることと、大規模システムの制御の限界を押し広げます」と述べています。 これまでのところ、同社は一般的にこのロードマップを実現していますが、量子コンピュータの量子ビット数は、長いコヒーレンスタイムやノイズの低減と同様に重要な、広大で複雑なパズルの一部に過ぎません。
IBMの上級副社長兼リサーチディレクターのDarío Giは、新しい433量子ビットの「Osprey」プロセッサが、従来解決不能だった問題に取り組むために量子コンピュータが使用される地点に企業を近づけると主張しています。
IBMはまた、Qiskitランタイムへのベータ更新をリリースし、API内のシンプルなオプションで速度とエラー数の削減をトレードオフできるようにしました。「これらの機能の複雑さをソフトウェアレイヤに抽象化することで、ユーザーが量子コンピューティングをワークフローに組み込むことを容易にし、量子アプリケーションの開発を加速する」と声明には書かれています。
さらに、IBMは昨年Quantum System Twoを詳しく紹介しました。これは基本的にIBMの量子メインフレームであり、複数の量子プロセッサを収容し、それらを高速通信リンクを備えた単一のシステムに統合できるようになっています。このシステムを量子中心のスーパーコンピューティングの基本構成要素として2023年末までに立ち上げることが目標です。
IBMは、量子コンピューティングを活用して何を達成しようとしているのでしょうか？
基本的に、量子コンピューティングやその他の先進的なコンピューティング技術は、研究者が歴史的な科学的ボトルネックに取り組み、がん、アルツハイマー病、糖尿病などの重篤な疾患の患者に対する新しい治療法を見つける可能性があります。
先月、IBMはIBM Quantum System Oneを発表することで、量子コンピューティングの分野でさらなる飛躍を遂げました。アメリカのクリーブランドクリニックに設置されたこのシステムは、世界初のヘルスケア研究に特化した量子コンピュータであり、クリーブランドクリニックが生物医学の発見を加速させるのを助けることを目指しています。
「量子コンピューティングは、量子力学の法則を利用して、現在の最も強力なスーパーコンピュータが現実的に解決できない問題を解決する急速に新興の技術です。これらの新しい計算空間を活用できる能力は、研究者がより迅速に新しい薬や治療法を見つけるのに役立つ可能性があります」と、IBMは3月20日の声明で述べています。
IBMの会長兼CEOであるArvind Krishna氏は、「量子コンピューティング、人工知能、およびその他の次世代技術の力を、クリーブランドクリニックのヘルスケアとライフサイエンスの分野での世界的なリーダーシップと組み合わせることで、加速した発見の新時代を開始することを期待しています」と述べています。
量子コンピューティングに加えて、クリーブランドクリニック-IBMディスカバリーアクセラレーターを通じて、ハイブリッドクラウドと人工知能を介した高性能コンピューティングを含む、IBMの最新技術のいくつかが活用されました。
「両組織の研究者は、これらの先進技術でプロジェクトの堅実なポートフォリオを共同で構築し、大量のデータを生成・分析して研究を向上させるために密接に協力しています」とIBMは述べています。
つまり、IBMの量子コンピューティング技術を活用することで、従来のコンピューティング技術では解決困難だった問題に対処し、さまざまな分野での研究とイノベーションを促進することができます。特に、ヘルスケア分野では、病気の治療法や診断法の発見が加速されることが期待されています。また、量子コンピューティングをハイブリッドクラウドや人工知能と組み合わせることで、より効果的かつ効率的な研究が可能になり、さらなる発見が促されるでしょう。
量子コンピュータとスケーリングの問題
IBMにとって、単一チッププロセッサを超えることがスケーリングの解決策の鍵です。2023年には、複数のヘロンプロセッサを1つの制御システムで接続する古典的な並列化された量子コンピューティングを導入する予定です。「2024年には、複数のチップから作られた最初のシングルプロセッサであるクロスビルをデビューさせます。
同年には、フラミンゴプロセッサもお披露目します。この画期的なプロセッサは、量子通信リンクを組み込むことで、合計1,386キュビットの3つのフラミンゴプロセッサからなる量子システムを実証します」と述べています。
2025年までに、IBMは、複数のチッププロセッサと量子通信技術を組み合わせて、クーカブラプロセッサを作成します。「これにより、合計4,158キュビットの3つのクーカブラプロセッサからなる量子システムを実証します。この大きな前進により、新しいスケーリングの時代が幕を開け、100,000キュビット以上への明確な道筋が提供されることになります」と付け加えています。
