米IBM、「量子コンピューター」世界トップの研究現場でみた景色。「科学は成長のエンジン」

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量子コンピューター,博士を生きる,IBM

世界中で研究開発が進められている量子コンピューター。日本ではITコンサルとして知られているIBMですが、実は量子コンピューターの世界トップランナーの1社として知られています。量子コンピューターの研究が進められている、アメリカ、ニューヨーク州にあるIBMの研究所を訪ねました。

また、抱えている研究者の多彩さも特徴だといいます。物理学者や数学者、コンピューター科学者はもちろん、サイバーセキュリティの専門家や化学者、材料科学者、生物学者など、分野も国籍も多様な研究者を抱えていることが、サイエンスの競争力を維持するために重要なのだといいます。単なるモックアップかと思いきや、近づくと 量子コンピューター に搭載されているプロセッサーを絶対零度(マイナス273度)に近い温度にまで冷やすための冷凍機特有の「シュコシュコ」といった音も聞こえてきました。周囲には 量子コンピューター を制御するための装置も並んでおり、まだ IBM 所内からしか接続できないものの、実際に稼働しているのだといいます。

一方、量子コンピューターでは「量子ビット」と呼ばれる素子を使うことで、「1でもあり、0でもある」という特殊な状態を作り、情報処理に活用します。量子ビットを作る方法はいくつか存在しており、IBMは、量子コンピューターの中でも「超伝導」と呼ばれる物理現象を利用する装置で、グーグルなどと競いながら世界トップを走っているわけです。 大きく状況が変わったのは、1990年代です。既存のコンピューターなどのセキュリティに活用されている素因数分解を瞬く間に解いてしまう量子アルゴリズムが発見され、量子コンピューターが一躍注目されることになりました。IBMもハード開発に力を入れ、複数の量子ビットを1枚のチップに組み込んで運用するシステムを構築しました。2016年には5量子ビットのチップを開発し、クラウド上で使える世界初となる量子コンピューターの商用機を展開しました。その後順調に搭載する量子ビット数を増やしていく中で、2019年には東京大学とパートナーシップを締結し、2021年に新川崎に日本・アジア初となる商用量子コンピューター「IBM Quantum System One」を設置しています。

IBMとしては、1枚のチップへの量子ビットの集積度を高めながら、Quantum System Twoのように複数のチップを組み合わせたり、さらにそのシステム同士をつなげ(モジュール化)したりすることで、大規模な量子ビットを取り扱う量子コンピューターを構築していく計画です。

量子コンピューター 博士を生きる IBM

 

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