概要
東京大学の研究者2人が、「究極」と呼ぶ量子コンピューティング手法を開発した。現在のシステムが扱えるのは数十個の量子ビットにとどまるが、2人は自らのモデルなら100万個を超える量子ビットを処理できると考えている。
何度でも巡る
現在稼働している量子コンピューターは、すでに従来型コンピューターを上回る性能を持つ。しかし、東京大学の研究者2人は、こうした驚くべき機械をさらに高性能にする方法を見つけたと考えている。東京大学の研究者2人は、こうした驚くべき機械をさらに高性能にする方法を見つけたと考えている。『Physical Review Letters』に掲載された研究論文で、古澤明氏と武田俊太郎氏は、他の量子コンピューターよりはるかに多くの計算を実行できると期待される、量子コンピューティングの新しい手法を詳述している。Physical Review Lettersで、古澤明氏と武田俊太郎氏は、他の量子コンピューターよりはるかに多くの計算を実行できると期待される、量子コンピューティングの新しい手法を詳述している。
新手法の中核となるのは、基本的な光量子コンピューティングシステム—光子（光の粒子）を量子ビット（qubit）として使う量子コンピューター—で、古澤氏が2013年に考案したものだ。
この装置は約6.3平方メートル（67平方フィート）のスペースを占め、光パルスを1つしか扱えない。能力を高めるには、こうした大型装置を複数接続する必要がある。そこで研究者らは、システムのハードウェアを拡張して性能を上げる方法を探る代わりに、ループ回路を使って1台の装置で多数の光パルスを扱えるようにする方法を考案した。
理論上は、それぞれが情報を運ぶ複数の光パルスを、回路内で無限に巡らせることができる。光パルスを瞬時に操作してタスクを切り替えれば、回路は複数のタスクを実行できる。
量子ビットの力
1か0のいずれかである従来の二進ビットとは異なり、量子ビットは、1にも0にも、あるいは同時にその両方にもなり得る、もつれた粒子だ。量子ビットによって、量子コンピューターは通常のコンピューターよりはるかに速く計算できる。しかし、現在の量子コンピューティングモデルの多くが操作できる量子ビットは、せいぜい十数個にすぎない。今年初めには、ロシアの研究チームが51個の量子ビットを扱える量子コンピューターを発表し、この分野における大きな飛躍となった。
古澤氏と武田氏は、これを大きく上回る成果を達成したと考えており、プレスリリースでは、回路の1つが理論上、100万個を超える量子ビットを処理できると述べている。このような計算能力は、これまでに経験したことのないものだ。今日の最も難しい計算課題を解決するのに十分であり、医学研究の飛躍的進歩を促したり、大規模なデータセットを処理して機械学習モデルの性能を高めたりできる。
次の段階は、古澤氏と武田氏が理論を実用モデルに移すことだ。「計算誤差を自動で訂正する仕組みの作り方を除き、すべての問題を解決できたので、これからハードウェアの開発に着手します」と古澤氏は述べた。によると、 Japan Times。期待通りに機能すれば、このシステムは「究極」の量子コンピューティング手法という呼び名に真にふさわしいものとなる。
