マイクロソフト、10年以内に量子スーパーコンピューターの実現を目指す

マイクロソフトは最近、今後10年以内にトポロジカル量子ビットを用いた量子スーパーコンピューターを構築するという野心的な計画を明らかにした。この開発は、現在のノイジー中間量子（NISQ）コンピューティングの段階を超え、テクノロジーの新時代に近づくことを意図している。

マイクロソフトの先端量子開発担当バイスプレジデントであるクリスタ・スヴォアは、同社の量子スーパーコンピューターが誕生するまでの期間を約10年と見積もっていると述べた。そのプロセスには数々のブレークスルーとマイルストーンが含まれ、マイクロソフトは現在、ハードウェアで保護された量子ビットの開発に注力している。

昨年、マイクロソフトはマジョラナベースの量子ビットの開発という重要な成果を発表した。これらの量子ビットは、従来の方法と比較して顕著な安定性を示すが、製造はかなり困難である。この技術に対するマイクロソフトの初期投資が実を結び始めていることは、米国物理学会のPhysical Review B誌に掲載された新しい査読付き論文が証明している。

量子コンピューティングのレジリエントなレベルに到達するためには、物理的量子ビットと誤り訂正符号の両方による動作の必要性をスヴォアは強調した。そのためには、1秒間に100万回の信頼性の高い量子演算が可能で、1兆回の演算に1回の割合で失敗しない量子コンピュータが必要となる。

ロードマップの次のステップでは、1辺が10ミクロン以下で、1量子ビット演算を1マイクロ秒以下で実行できるほど高速な量子ビットを構築する。マイクロソフトは、この達成に続いて、これらの量子ビットを絡ませ、ブレーディングと呼ばれるプロセスで操作することを計画している。このコンセプトは2000年代初頭からほとんど理論的なものであったが、より小さなマルチ量子ビット・システム、そして完全な量子システムを構築する道を開くものである。

IBMやIonQといった競合他社も、より確立された量子ビット生成技術を使って同様の成果を目指しており、NISQ時代を超えるための競争が始まっているようだ。マイクロソフトの量子スーパーコンピューター開発への献身と、トポロジカル量子ビットを用いた独自のアプローチは、急速に発展するこの分野の最前線に立つことになるかもしれない。

マイクロソフトはロードマップを明らかにしたほか、Azure Quantum ElementsとCopilot for Azure Quantumも発表した。Azure Quantum Elementsは、ハイパフォーマンス・コンピューティング、AI、量子機能を組み合わせ、科学的発見を加速することを目指している。一方、Copilot for Azure Quantumは、科学者や学生が量子関連の計算やシミュレーションを生成するのを支援するために設計されたAIモデルだ。この開発により、量子コンピューティングのイノベーションに対する同社のコミットメントがさらに強化されることになる。

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