初の商用「量子コンピュータ」を開発しているカナダ企業D-Waveは、前世代の2倍となる2,000量子ビットを備えた次世代の量子アニーリングコンピュータを発表した。
D-Waveの歴史
D-Waveは10年以上前に設立され、当初は16量子ビットのプロトタイプを開発しました。同社は2007年に28量子ビット版を初めて公開しました。それ以来、量子ビット数は着実に増加しており、約2年ごとに2倍以上に増加しています。
2013年、D-Waveは512量子ビットのコンピュータと、GoogleとNASAとの共同研究を発表しました。NASAは、このコンピュータ上で様々なアルゴリズムをテストし、従来のコンピュータと比較してどの程度の速度向上が期待できるかを検証することを目指していました。昨年、D-Waveは1,000量子ビット世代を発表し、現在、同社は2,000量子ビットのコンピュータをプレビューしており、来年には発売される見込みです。
批判と結果
D-Wave は多くの量子コンピューティング専門家から批判されている。第一に、D-Wave は真の汎用量子コンピュータではない (現在 Google 自身と IBM が構築中)、第二に、D-Wave の「量子アニーリング コンピュータ」は標準的なコンピュータに比べてそれほど有用ではないと考えている、という批判がある。
量子アニーリング・コンピュータは特殊用途の量子コンピュータであるため、汎用量子コンピュータとの違いは、ASICとCPUの違いに似ています。理論的には、D-Waveのコンピュータは、少なくとも多くの変数を持ち、最適な解を探索するような最適化問題には役立つはずです。
昨年、Google は、量子アニーリングタスクにおいて、D-Wave の 1,000 量子ビット コンピュータが単一コアの従来型コンピュータよりも 1 億倍高速であることがテストで実証されたと発表しました。
「約1,000個のバイナリ変数を含む問題インスタンスにおいて、量子アニーリングは従来のシミュレーテッドアニーリングを大幅に上回る性能を発揮することがわかりました。単一コアで実行した場合、シミュレーテッドアニーリングの10の8乗倍以上高速です」と、Googleのエンジニアリングディレクター、ハートムート・ネヴェン氏は述べています。
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1,000 万ドルの D-Wave コンピューターが通常の PC の 10,000 倍以上高価であるという事実を考慮しても、1 ドルあたりのパフォーマンスは 10,000 倍の差が残ります。
しかし、Google のエンジニアたちは、現時点では D-Wave の技術の実用的な用途はそれほど多くないが、将来の D-Wave 世代で状況が変わる可能性もあると認めている。
2,000量子ビットのD-Waveコンピュータ
あらゆる種類の量子コンピュータの非常に魅力的な側面の一つは、ムーアの法則のように2年ごとに量子ビット数が増加しているように見える一方で、通常のマイクロプロセッサとは異なり、性能が2倍どころかはるかに向上することです。これは、量子ビットが0、1、あるいはその2つの値の重ね合わせを保持できるため、量子システムははるかに複雑な情報を処理できるからです。
D-Wave の 2,000 量子ビット コンピュータが、以前の 1,000 量子ビット世代 (D-Wave 2X) よりも 1,000 倍高速になったとすると、Google が昨年テストしたものでは、シングルコア CPU よりも 1,000 億倍高速になるということになります。
新世代には制御機能も搭載されており、ユーザーはD-Waveの量子システムの動作を変更して、ソリューションをより最適化することができます。これらの制御機能には、以下の機能が含まれます。
アプリケーションのパフォーマンスを向上させるために個々の量子ビットのアニーリング速度を調整する機能、これまでは不可能だったハイブリッド量子-古典的機械学習アルゴリズムを強化するために量子アニーリング プロセス中に量子コンピュータの状態をサンプリングする機能、システムから返される最適化とサンプリング結果の両方の品質を向上させるために量子処理と古典的処理を組み合わせる機能。
D-Wave社のCEO、ヴァーン・ブラウネル氏は、D-Wave社の量子コンピュータは、従来のコンピュータでは不可能な方法で機械学習タスクにも活用できる可能性があると述べた。同社はまた、D-Wave社の量子システム向けアプリケーションを開発するための第一世代のプログラマーの育成も行っている。
新しいコンピュータに関する詳細は、本日ニューメキシコ州サンタフェで開催される D-Wave の初ユーザー カンファレンスで発表される予定です。カンファレンスでは、ロスアラモス国立研究所、NASA、ロッキード マーティン、ロズウェル パーク癌センター、オークリッジ国立研究所、USC、D-Wave の代表者が講演する予定です。
ルシアン・アルマスは、Tom's Hardware USの寄稿ライターです。ソフトウェア関連のニュースやプライバシーとセキュリティに関する問題を取り上げています。
