量子コンピュータを開発する多くの企業の一つであるIonQは、79個の処理量子ビットを備えた新しいトラップイオン量子コンピュータを発表しました。同社は、この量子コンピュータは、量子ビット数だけでなく、総合的な処理性能においても、Googleの72量子ビット量子コンピュータを上回るはずだと主張しています。
IonQ量子コンピュータが記録を更新
IonQトラップイオン量子コンピュータは、バーンスタイン・ヴァジラニアルゴリズムを用いて、特定の問題で世界記録を破りました。このアルゴリズムは、1つの「はい/いいえ」の質問のみを与えられた場合に、オラクルと呼ばれる符号化された数値をコンピュータが判別する能力をテストします。
10ビットのオラクル（0から1,023までの数）の場合、従来のコンピュータでは0.2%の確率で成功します。しかし、IonQ量子コンピュータは73%という高い成功率を達成しました。これは、これまでのどの量子コンピュータよりも優れた結果です。
IonQの79量子ビット量子コンピュータは、1ゲート忠実度と2ゲート忠実度でそれぞれ99.97%と99.3%を示しており、これは競合他社の忠実度を大幅に上回っています。最も近いのはGoogleの72量子ビット量子コンピュータで、1量子ビットゲート忠実度は99.9%、2量子ビットゲート忠実度は99.4%です。
トラップイオン量子コンピュータ
現在、多くの企業や研究機関が様々なタイプの量子コンピュータの開発に取り組んでいます。GoogleとIBMは超伝導量子コンピュータ、Intelとサウスウェールズ大学（UNSW）はシリコン量子コンピュータ、Microsoftはトポロジカル量子コンピュータ、そしてIonQなどの企業はトラップイオン量子コンピュータの開発に取り組んでいます。
トラップイオン量子コンピュータは、はるかに安定した単一原子量子ビットを使用します。これはエラー率の低減につながり、最終的にはより正確で迅速な問題解決を可能にします。これらの量子ビットはレーザーによって安定化（トラップ）されます。IonQは、イッテルビウムと呼ばれる希土類鉱物の原子を使用します。
「研究室でイオントラップコンピューティングの可能性を見出しました。そこで、それを商業化するために素晴らしいチームを率いて会社を設立しました」と、メリーランド大学物理学教授のクリストファー・モンロー氏は声明で述べています。モンロー氏は、デューク大学工学教授のジョンサン・キム氏と共にIonQを共同設立しました。「2年間の研究を経て、私たちの型破りな賭けは報われつつあります。IonQシステムは堅牢で、産業用途に耐えうる強度を備えています。まだ初期段階ですが、このイオントラップ設計には期待していた以上の利点があることが実証されています。」
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IonQは、数ヶ月以内に査読付き学術誌に論文を掲載し、過去に行われた類似のシミュレーションをすべて凌駕する量子化学シミュレーションの詳細を発表することを約束しました。また、2019年には、トラップイオン量子コンピュータを研究者に提供し、従来のコンピュータでは対応できない医療、化学、エネルギー、物流などの分野での応用に活用してもらう予定です。
