米グーグル、量子コンピュータの独自開発に乗り出す

写真●John Martinis教授の研究チームが開発する超伝導回路による量子ビット（撮影＝Michael Fang氏）

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　米グーグルは2014年9月2日（米国時間）、米カリフォルニア大学サンタバーバラ校のJohn Martinis教授のチームと提携し、量子コンピュータのハードウエアの独自開発を始めると発表した。Martinis教授は超伝導回路による量子ビットの研究者で、東京大学の中村泰信教授によれば「超伝導回路による量子ビットの集積化に関して、現時点で世界で最も進んだ成果を挙げている」という。

　超伝導回路による量子ビットは1999年、当時NECの研究所に所属していた蔡 兆申（ツァイ・ツァオシェン）氏（現所属は理化学研究所）と中村氏が世界で初めて実現したものである。Martinis教授は2014年7月、5個の量子ビットを搭載する超伝導回路を開発し、量子ビットを高い精度で制御することに成功したと発表している。

　いわゆる「量子ゲート方式」の量子コンピュータを実現する上では、量子ビットのエラー訂正技術を実現する必要がある。東京大学の中村教授は、「Martinis教授が開発した量子ビットの制御技術は、量子ビットのエラー訂正技術を実現するために欠かせない技術。その制御技術の精度は、エラー訂正技術を実現するために必要な水準に達している」と解説する。

　グーグルは2013年5月に米航空宇宙局（NASA）などと提携して、「Quantum Artificial Intelligence Lab（QuAIL、量子人工知能研究所）」を設立している。Martinis教授のチームもQuAILに参加する。QuAILはカナダのD-Wave Systemsが開発した「量子アニーリング方式」の量子コンピュータ「D-Wave Two」を購入し、D-Wave Twoを使った研究をこれまで行ってきた。

　グーグルの発表によればQuAILは今後、Martinis教授の研究成果とグーグルがこれまでD-Waveで培ってきた研究成果とを統合して、新しい「量子最適化」の手法と「推論プロセッサ」を開発するという。またQuAILはD-Waveを使った研究も継続する。現在NASAの「エイムズ研究センター」に設置されているD-Waveのマシンは500量子ビットのプロセッサを搭載するが、近いうちに1000量子ビットを搭載する「Washingtonプロセッサ」にアップグレードされる予定である。