家電ちゃんねる

さて、今回は「量子コンピューター」についてです。




量子コンピューターの技術を巡り、グーグルとアリババの競争が過熱している。

独自のチップを開発してきたグーグルが世界初の「量子超越性」の指標達成が近いと主張する一方で、アリババはその可能性を否定して自らの技術が優れていると言う。

コンピューティングを新たな段階に引き上げる新技術の競争。

その最前線に迫った。

 

グーグルの量子コンピューター研究者達は、パーティーの準備を進めてきた。

しかし、中国のアリババ（Alibaba）のチームが出した新たな結果によって、それは延期になるかも知れない。

物理学の最前線で繰り広げられる米中企業の争い。

それは信じがたいパワーを持つ新型コンピューターの開発を目指す、国家・企業間の競争の激化を反映したものと言えるだろう。

今年3月、「ブリストルコーン（Bristlecone）」と名付けられたグーグルのコンピューターチップがベールを脱いだ。

これはコンピューティングにおいて新たな金字塔を打ち立てるべく開発されたものである。

グーグルによれば、これは従来のコンピューターの能力では成し得なかった計算を可能にする、初めての量子コンピューティングシステムに成り得る。

つまり、「量子超越性（quantum supremacy）」と呼ばれる指標を超えるかも知れないという事だ。

研究グループのリーダーであるジョン・マルティニスは2017年に行った予測を更新し、今年中にそれが実現出来る可能性が出てきたとしている。

ところが、アリババの量子コンピューター研究者達の出した新たな結果によって、グーグルの発表したブリストルコーンのプランでは量子超越性を達成できない可能性が出てきたのだ。

ブリストルコーンでは、まだエラーレートが高いと彼らは主張している。

グーグルの研究グループでリーダーを務めるセルジオ・ボイクソは、「この研究結果は尊重しているが、論文の結果には『数々の問題』がある」と、『WIRED』US版に電子メールで説明している。

一方で、この結果を注目すべきものと考える人たちもいる。

「ゴールの位置が変わったのです」と、南カリフォルニア大学（USC）教授のアイテイ・ヘンは言う。

 





・グーグルが作り出した最強のチップ

量子超越性が実現すれば、飛躍的な科学的発展となる。

だからといって、量子コンピューターが有益な作業をこなせる段階が近づいた、という証拠にはならない。

しかし、実用的な量子コンピューターの完成を目指し競争が激化する中で、グーグルが優位な位置に立つことは確かだ。

ダイムラーやJPモルガンなどの企業は、量子コンピューターがバッテリーや金融モデルの改良・強化にどう利用出来るか、既に検証を行っている。

グーグルやIBM、インテル、マイクロソフトなどの競合会社は、これらの企業にこの計算機を貸与、販売したいと考えている。

従来のコンピューターは電気のパルスを使い、データを「１」か「０」のビットで表していた。

量子コンピューターは20世紀初頭にアインシュタインなどの物理学者を悩ませた量子学的効果にデータをエンコードし、量子ビット（キュービット）を作り出す。

この不思議なデバイスは、絶対零度に近い温度の元で稼働する。

キュービットは複数組み合わされた状態で、「１」と「０」を同時に示す「重ね合わせ」の状態を可能にするという方法を用いて、厄介な計算もあっという間にやり終えてしまう。

化学の分野でのシミュレーションに、これが役立つことは既に実証されている。

グーグルや他の研究者達も、これによって機械学習にも大きな進歩が見込まれるはずだと考えている。

グーグルのブリストルコーンは、超電導回路を用いた72キュービットを達成した。

これはIBMの50キュービット、インテルの49キュービットを超える過去最大の数値である。

グーグルの研究者達は、これが従来のコンピューターでは成し得なかった、慎重に選ばれた実証問題も行う事が出来ると考えている。

それによって、量子超越性を達成できるというのだ。

 





・アリババの反証

中国のオンライン取引大手であるアリババの研究者達は、これに異を唱えたのである。

彼らは強力なサーバー群を使ってグーグルの新しいチップの性能をシミュレーションし、この米国企業が発表したプランを実行した。

その結果は、現在のコンピューターの構造がすっかり時代遅れになっている事を知らしめた。

そして、グーグルの量子チップによる実証プランが、従来のコンピューターの域を超えるものではない事も示唆している。

「この未来のプロセッサーが量子超越性を達成するだろうと大きな期待が寄せられていました」と、アリババの量子研究室室長であるシー・ヤオユンは言う。

「しかし、私達が出した結果から考えて、どうやらこの騒ぎは楽観的過ぎたようですね」

彼によれば、アリババがこの結果を導き出せたのは、多数のコンピューターを同時に稼働させ、量子コンピューティングの工程をシミュレーションするという作業を分割する方法を改良出来たからだという。

コロラド大学教授のグレアム・スミスはアリババの結果に感嘆し、Twitterに「ワオ」と書き込んだ。

彼は『WIRED』US版に対し、グーグルのブリストルコーンは現在のところ最も性能の高い量子コンピューターと言えるだろうが、アリババの出した結果から見て、エラーレートがいまだに高すぎるように思える、と語った。

「量子超越性達成の瞬間は、まだ少し先になりそうですね」とスミスは言う。

これに対しグーグルのボイクソは、アリババのシミュレーションが精度に欠け、決定的なものとは言えないと反論している。

アリババのようなより優れたシミュレーション方法についての研究も、グーグルの量子超越性の検証を続けてきた理由の一つであり、それにはハードウェアを大幅にアップグレードする必要は無いはずだとボイクソは言う。

USCのヘンは、これによって今度は研究者達が従来のコンピューターからさらに多くのものを引き出そうとするはずだと言う。

「ゴールの位置は、さらに変化し続けるはずです」と彼は言う。

アリババは量子コンピューターの分野で急成長を見せているが、これは中国が技術面に賭ける野望を示すものでもある。

一方、グーグルは2006年以来量子コンピューターの開発に取り組んでおり、当初のカナダの量子コンピューター企業D-Waveのハードウェアを使っていた。

中国のアリババは2015年にこの分野に進出し、国の支援する中国科学院と組んで新たな研究施設を開設した。

今年2月には、11キュービットのチップをインターネットで試験的に販売した。

さらに中国政府は、100億ドル（約1兆845億円）を投じ、新たに国営の量子研究所を設立した。

 





・達成時期は予測不可能

こうしたプロジェクトは、激化を続ける国際競争の一部に過ぎない。

欧州連合（EU）は量子研究に110億ドル（約1兆1947億円）を投資する計画を立てており、米国のトランプ政権は量子コンピューティングを予算編成の目玉に据えた。

米国の科学技術政策室はトランプ政権下で大幅に縮小されたものの、初の量子コンピューティング専門家であるメリーランド大学教授の研究者ジェイク・テイラーを、昨年12月には迎えている。

グーグルは2004年に独自の量子ハードウェア研究室を設立し、カリフォルニア大学（UC）サンタバーバラ校からマルティニスをグループのリーダーに迎え入れた。

しかし、グーグルが量子超越性を達成すると言い始めた事が、この分野の一部の人間の怒りを買ったのである。

超越性達成を決定的瞬間として褒め称える事によって、実用的な量子コンピューターが現実に使用可能となる日が近いという過剰な宣伝になる恐れがあるというのだ。

インテルの最高技術責任者（CTO）であるマイク・メイベリーは5月半ば、この技術を幅広く商業化するプロジェクトは10年計画になるとみていると『WIRED』US版に語った。

一方のIBMは、これが5年で「主流」になりうると語っている。

アリババのシーは、量子超越性が（達成されるのであれば）重要な意味を持つ事は否定しない。

しかし彼は、グーグルにせよ、他のどの企業にせよ、研究者達はもっと哲学的になるべきではないかと言う。

「デバイス物理学者が超越性をいつ達成しうるかを気にする事は、自分の子供が飼い犬より賢くなるのは、いつかと考えるようなものです」と彼は述べる。

「まずは、その子供を大事にする事に集中すべきです。やがてその日は来るでしょうが、それがいつなのか確実に予想する事は出来ません」。

 

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