Googleは、最新の量子プロセッサ「Willow」を発表しました。ブログ投稿で同社は、この最先端チップは、計算ベンチマークにおける驚異的な速度と、量子ビットのスケールアップに伴うエラーの飛躍的な削減という2つの大きな成果によって、競合他社を凌駕していると主張しています。
見出しの通り、Willowはベンチマークの達人です。Googleは、このチップをランダム回路サンプリング（RCS）ベンチマークでテストしました。これは「今日の量子コンピュータで実行できる最も難しいベンチマーク」とされています。計算は5分以内で完了し、非常に高速でした。対照的に、2024年時点で有力なスーパーコンピュータの一つであるFrontierでは、同じ計算を完了するのに10の25乗、つまり10の冪乗年かかるとGoogleは述べています。これは10兆年、つまり10兆年にも相当し、既知の宇宙の年齢を超えています。もちろん、実際にはこれほどの期間、何かを稼働させることは不可能です。例えば、私たちの太陽の寿命はあと50億年しか残されていないと推定されています。
Willowのもう一つの大きな進歩は、量子ビット数を増やすことでエラーを指数関数的に削減できる点だ。Googleによると、この進歩は「量子エラー訂正において、この分野で30年近くも追求されてきた重要な課題を解決した」という。Googleは、この主張を「表面コード閾値以下の量子エラー訂正」と題された、誰でも閲覧できる重厚な研究論文で裏付けている。
Googleはテストにおいて、3x3のエンコードされた量子ビットのグリッドから5x5のグリッド、そして7x7のグリッドへと、量子ビットの配列を段階的に大きくしていった。そのたびにエラー率は半減した。
WillowとGoogleの次のステップ
Googleによると、Willowはサンタバーバラに建設された最新鋭の専用施設で製造されたという。Willowは105個の量子ビットを搭載している。これは大したことではないように思えるかもしれないが、同社は「量だけでなく質にも重点を置いている。量子ビットの数を増やしても、品質が十分でなければ意味がないからだ」と強調している。
公式ブログでは、WillowはGoogleの旧世代のQuantumチップとも比較されています。例えば、Willowは量子ビットの励起レベル（T1）を旧チップの5倍長く保持できるとされています。
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GoogleはWillow社と協力し、量子ロードマップの推進に取り組んでいきます。次にGoogleは、「従来のコンピュータの限界を超え、現実世界の商業的に重要な問題に有用なアルゴリズムの領域に踏み込む」ことを目指しています。この2つの目標がうまく噛み合った時、初めて量子コンピューティングの実現が現実のものとなるでしょう。
Willowチップが登場したのは、Googleが54量子ビットのSycamore量子プロセッサで「量子超越性」を大胆に主張してから約5年前のことです。しかし、IBMがGoogleの主張を公然と否定したため、Sycamoreは非常に物議を醸しました。
マーク・タイソンはトムズ・ハードウェアのニュース編集者です。ビジネスや半導体設計から、理性の限界に迫る製品まで、PCテクノロジーのあらゆる分野を網羅的にカバーすることに情熱を注いでいます。
