IBMとGoogleはほぼ同時に、今後数年以内に量子コンピューティング技術の商用化を開始する計画を発表しました。これは、汎用量子コンピュータが研究室限定から脱却し、市場に参入することを意味します。両社はまた、今後数年で「量子超越性」が達成されると予測しました。これは、量子コンピュータが、現在の最速スーパーコンピュータでは解けない問題の少なくとも一部を解けるようになることを意味します。
最初の実用的な量子コンピュータの構築に向けた競争
自然そのものが量子力学に基づいて機能しているように見えることから、量子コンピュータが最終的に化学反応をより正確にシミュレートするのに適したものになるのは当然のことです。これは、より優れた材料、より優れた医療、そしてより優れた技術全般の実現につながるでしょう。
Googleの最近の論文によると、同社は水素（H2）分子の正確なシミュレーションに成功しました。これはわずか9量子ビットの量子コンピュータで可能だったため、量子コンピュータの量子ビット数が増えるにつれて、はるかに印象的なシミュレーションが実現できるようになるはずです。GoogleとIBMはどちらも、数年以内に50量子ビットの量子コンピュータを出荷すると予想されています。
もちろん、D-Waveは2,000量子ビットにも達しましたが、D-Waveは汎用的な量子コンピュータではなく、むしろ量子アニーリングコンピュータと呼ばれる特殊なタイプの量子マシンです。D-Waveは特定の最適化タスクに役立つ可能性はありますが、まだ初期段階であるため、その有用性を証明するにはさらなる実験が必要です。
マイクロソフトも最近、この市場に参入し、トポロジカル量子コンピュータの開発計画を発表しました。トポロジカル量子コンピュータでは量子ビットがより安定するため、実用的な量子コンピュータをより早く市場に投入できるという考え方です。
一方、GoogleとIBMはどちらも超伝導量子コンピューティング技術を採用しており、他の企業も超伝導量子コンピュータよりも優れた安定性（ただし性能は劣る）が期待されるトラップイオン量子コンピュータに投資しています。どちらの技術が勝利するかはまだ分かりませんが、今のところIBMとGoogleのプロジェクトが最も有望視されているようです。
IBM、50量子ビットの量子コンピュータをまもなく商用化へ
IBMは約20年にわたり汎用量子コンピュータの開発に取り組んできましたが、D-Waveが量子アニーリング・コンピュータを初めて市場に投入したことで、IBMの勢いを奪い始めています。IBMが5量子ビットの汎用量子コンピュータを初めて一般公開した一方で、Googleが既に9量子ビットの汎用量子コンピュータを開発しており、まもなく50量子ビットの量子コンピュータへのアップグレードを計画していることが明らかになりました。
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IBMは、量子コンピューティング市場が本格的な市場として確立する前から、取り残され忘れ去られることを望んでいないようだ。同社は現在、より使いやすいアプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）をリリースしており、量子物理学の知識がなくても、より多くの開発者がインターネット経由で同社の量子コンピュータを利用できるようにしている。また、20量子ビットのシミュレータも開発しており、開発者は20量子ビットを使用するアプリケーションの開発をすぐに開始できる。IBMは今後数年以内に50量子ビットの量子コンピュータを商用化する計画も立てている。
GoogleとIBMはどちらも、「量子超越性」を達成するには50量子ビットが必要だと考えているようです。量子超越性は、最速のスーパーコンピュータでさえ解けない問題を量子コンピュータが解けるようになるポイントです。
例えばIBMは、従来型コンピュータを搭載したWatson AIは膨大な量のデータからパターンを見つけ出すことができるが、量子コンピュータはパターンを認識できると述べている。従来型コンピュータは、膨大なデータ（必要なデータがすべて揃っている限り）を処理するのに優れているが、量子コンピュータは推論を行い、ギャップを埋めることができる。従来型コンピュータでは、量子コンピュータがはるかに容易に達成できる結果を得るために、膨大な数の可能性を計算する必要がある。
Googleが量子コンピュータへのアクセスを販売へ
Googleの量子AI研究所のエンジニアたちは、Nature誌に論文を発表し、今後5年以内に量子技術の商用化への道筋が見えてきたと述べている。同社は当初、2018年までに50量子ビットの量子コンピュータをリリースする予定だったが、現在もリリースする予定なのか、それとももう数年待つつもりなのかは不明だ。
いずれにせよ、同社は、量子コンピュータに完全なエラー訂正機能が導入されるまでにはさらに10年かかる可能性があるものの、初期の量子コンピュータは少なくとも金融業界と医療業界では役立つ可能性があると述べています。金融業界では量子支援最適化を活用して株価予測の精度を向上させることができ、医療業界では化学反応のシミュレーション精度を向上させてより効果的な医薬品を開発できる可能性があります。
Googleのエンジニアたちは、量子コンピュータの進化には、より優れたハードウェアとより優れたアルゴリズムの両方が必要だと述べています。同社は、だからこそ、今後10年間、産学が協力してより有用な量子コンピュータを市場に投入する必要があると述べています。Googleは、5年以内に量子コンピュータへのアクセスを商用化できると考えています。
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。
