IBMは、当初の2020年量子コンピューティングロードマップの改訂を発表し、モジュール化と量子対応ネットワークの強化により、量子コンピューティングのスケーリングに改めて重点を置くことになりました。遅延が当たり前の時代に、IBMが量子コンピューティングへの取り組みに再び注力したことは、同社のフレームワーク、量子ビット、そしてソフトウェア開発の選択に対する信頼を確固たるものにし、いわゆる量子優位性を予想よりも早く実現することにつながっています。
IBMのロードマップは、モジュール式スケーリングの利点を如実に示しています。Kookaburraでは、相互接続された量子チップの数が3倍になり、Flamingoでは3個だったのに対し、Kookaburraでは9個に増えるようです。IBMはFlamingoが量子ビット数の世界のどこに位置づけられるかまだ明確にはしていませんが、1,386量子ビットを最小密度として確立したようです。エラー訂正の進歩はここで決定的な役割を果たす可能性があります。アクティブなエラー訂正機能における量子ビット数を減らすことは、「有効量子ビット」数を増やす確実な方法の一つだからです。
しかし、このモジュール性はどのように実現されるのでしょうか？IBMは少なくとも3つの問題を解決する必要があります。まず、複数のQPU間で従来の方法で通信し、演算を並列化できるシステムを構築することです。IBMはこの分野における取り組みにより、誤り訂正能力の向上と量子コンピューティングのワークロードオーケストレーションの加速が期待されています。
これを実現するには、IBMはこれらのQPUを接続し、相互に通信させる必要があります。この目的のため、IBMは短距離のチップ間通信を可能にするチップレベルのカプラを開発しています。これは本質的には量子コンピューティングへのMCM（マルチチップモジュール）アプローチです。AMDがRadeon 7000シリーズで噂されているアプローチと同様に、より小型で製造が容易な複数のチップを可能な限りシームレスかつ抽象的に連携させることを目指しています。従来の半導体から得られた教訓をなぜ無視するのでしょうか？
3つ目の要素は、個々の量子プロセッサ間に量子通信リンクを提供することで、完全なスケーラビリティへと焦点を移します。この技術により、IBMは、複数のKookaburraチップを相互接続することで、単一のKookaburraクラスチップ（MCMのような9つのQPUが相互接続）からサーバーレベルのスケーリングまで、規模を拡大することが可能になります。IBMがこのスケーリング推進においてどの技術を追求するかは現時点では不明ですが、量子フォトニクスの最近の進歩を考えると、これらの技術が有力な候補となるでしょう。
IBMが2025年に単一のQPUに4,000量子ビット以上を搭載するという目標を達成するには、これらすべての技術と進歩が不可欠です。IBMは、自らが選択した量子コンピューティングへのアプローチによって量子コンピューティング市場を独占するために、猛烈な競争を繰り広げていることを認識しており、そのために長年にわたりエコシステムを構築してきました。IBMはまず、ロードマップ上の開発成果をIBM Quantum System Twoに統合することを目指しています。このシステムは、新技術のショーケースとなるハードウェアであり、試験場としても機能します。
IBMが量子コンピューティング技術を駆使してゴールラインを越えられるかどうかは、まだ不透明です。Microsoftは、LiteOn、Ampere、Riggeti、IonQといった他の多くの企業と同様に、有名なトポロジカル超伝導量子ビットの探索において全く異なる道を歩んでいます。そして、重ね合わせた量子状態とは異なり、市場には勝者と敗者しか存在しません。
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Francisco Pires 氏は、Tom's Hardware のフリーランス ニュース ライターであり、量子コンピューティングに関心を持っています。
