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IBMは10年以内の10万量子ビットスーパーコンピュータの実現を目指している

IBMは、10年以内に10万量子ビットの量子スーパーコンピュータの開発を目指していることが、同社の声明とロードマップの更新によって明らかになった。

既にIBMは、東京大学およびシカゴ大学と共同で、10万量子ビットのシステム開発をGoogleと共に支援する事を発表している。IBMの幹部は、このコンピュータが「化学反応の理解、分子プロセスのダイナミクス、気候変動への取り組みなど、今日の最先端のスーパーコンピュータでも決して解決できないかもしれない、世界で最も差し迫った問題に取り組むための基礎となる」と考えている。

IBMの会長兼CEOであるArvind Krishna氏は声明の中で、「過去数年にわたり、IBMは量子技術を世界に紹介する最前線に立ってきました。私たちは、有用な量子技術を世界的に確立するというロードマップとミッションに沿って大きな進歩を遂げました。私たちは今、パートナーとともに、量子に支えられた新しいクラスのスーパーコンピューティングの探求と開発を本当に始めることができるのです」と、述べている。

IBMは、シカゴ大学、東京大学、その他のパートナーと提携して、このシステムを開発する予定だ。また、シカゴ量子取引所のメンバーであるアルゴンヌ国立研究所とフェルミラブ国立加速器研究所にも、これらの提携を拡大する予定である。

シカゴ大学のPaul Alivisatos学長は、「量子技術において大規模なブレークスルーを達成するには、世界中、そして産学官の幅広いパートナーに深く根ざした生産的な協力が必要です。量子情報科学技術は、基礎的な発見と技術革新が組み合わさり、真のブレークスルーを生み出す岐路にあります。シカゴ大学は、この取り組みに協力できることを嬉しく思っています」と、述べている。

「私たちのパートナーシップが、科学的ブレークスルーをもたらし、来るべき時代の量子コンピューティングの導入を加速させ、人類の重要な社会的課題に積極的に関与していくことを期待しています。また、多様な人材を育成することで、より良い未来社会の実現に貢献することを目指します」。

IBMはすでに、量子開発ロードマップにおいて、このシステムを構築するためのいくつかのステップを概説している。IBMは、増え続ける量子プロセッサを量子インターコネクトで拡張・接続し、エラー訂正技術も開発する必要がある。

IBM、10万量子ビットへのロードマップ

声明によると、IBMのステップは以下の通りだ:

  • 2023年末までに、量子中心スーパーコンピュータに必要なアーキテクチャの3つの礎をデビューさせる:つは、新しい133量子ビットの「IBM Heron」プロセッサーだ。このプロセッサは、IBMの前世代の量子プロセッサを完全に再設計したもので、新しい2量子ビットゲートを搭載し、より高いパフォーマンスを可能にする。また、将来の拡張機能にも対応し、モジュラー接続されたプロセッサーでコンピューターのサイズを大きくすることができるようになる。
  • IBM Quantum System Two:この新しいフラッグシップ・システムは、古典的な制御電子機器や高密度極低温配線インフラなど、基礎となるコンポーネントにスケーリングの要素を導入するために、モジュール式で柔軟な設計となっています。このシステムは、2023年末のオンライン化を目標としている。
  • 量子ミドルウェアを導入する:古典プロセッサと量子プロセッサの両方でワークロードを実行するためのツール群を作成する。これには、ワークロードの分解、並列実行、再構築のためのツールが含まれ、スケールアップした効率的なソリューションを可能にしする。

量子中心スーパーコンピューティングのブロックを構築する

この量子中心型スーパーコンピュータの計画は、コンピューティングスタックのあらゆるレベルでのイノベーションを伴うことが予想され、量子コンピューティングと量子通信の分野の融合や、ハイブリッドクラウドによる量子ワークフローと古典ワークフローのシームレスな統合を包含している。

このようなコンピュータはこれまでにないため、まずは設計図を作成する必要がある。古典コンピュータと量子コンピュータを統合し、量子通信と量子コンピューティングの新たな地平を切り開くという、これまでにはなかった挑戦的な設計が求められる。


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