D-Waveは「量子超越性」を達成したと主張 ― 一部研究者は異論

3月12日にサイエンス誌に掲載された査読済み論文によると、D-Wave社は最先端の従来型スーパーコンピュータの性能さえも凌駕する材料シミュレーションを実行したと主張しています。具体的には、D-Wave社のアニーリング型量子コンピュータが、米国エネルギー省オークリッジ国立研究所のフロンティア・スーパーコンピュータでは数百万年かかるような困難な材料シミュレーション問題を解いたと述べています。D-Wave社は関連プレスリリースで、この成果は「有用な問題における量子計算の優位性を実証した世界初かつ唯一のもの」であると述べています。

しかし、一部の研究者はこの主張に異議を唱え、従来の計算手法でも既に同等の結果が出ている可能性があると主張しています。さらに、「量子超越性」という用語の使用に異議を唱え、「量子優位性」や「量子実用性」といった別の用語を提唱する専門家もいます。

100万年と比較して約20分のシミュレーション

D-Waveの論文によると、同社のアニーリング量子コンピュータAdvantage2プロトタイプは、スマートフォン、医療機器、センサー、モーターなどに使われる複雑な磁性材料の特性をシミュレートすることに成功したという。

同社は、シミュレーションは20分未満で完了したと報告した。オークリッジ国立研究所の最高性能スーパーコンピュータであるフロンティアで同じ結果を得るには、ほぼ100万年ものノンストップの計算が必要となる。一部の物理学者は、より最適化された古典的アルゴリズムによって、この予測される差が大幅に縮まる可能性があると主張している。

 参照：ガートナーは、 2025年のトップ10戦略的技術トレンドの一つとして量子暗号を挙げた。 

D-Waveの論文は昨年行われた研究に基づいており、現代のコンピューティング技術は考慮されていないと、研究科学者のマイルス・ストウデンマイア氏はウォール・ストリート・ジャーナル紙に語った。ニューヨーク大学の研究者ドリース・セルズ氏は、テンソルネットワークと呼ばれる数学の分野を用いることで、従来のコンピュータでも同様の計算を実行できると述べた。

量子意味論の問題

「量子超越性」というマーケティング用語は、科学界で依然として議論の的となっています。近年、多くの研究者が次世代技術のブレークスルーを表現する際に、「量子実用性」や「量子優位性」といった代替用語を採用しています。

D-Waveは、「量子超越性」という用語の使用は正確だと主張している。「私たちは重要な問題を解決しようとしていますが、それは従来の主要な手法では全く解決できない領域にあります。だからこそ、量子超越性と呼ぶのです」と、D-Waveのシニア・ディスティングイッシュト・サイエンティストであるアンドリュー・キング氏はウォール・ストリート・ジャーナル紙に語った。

量子コンピューティングの競争環境

Amazonを含む多くの企業が現在、独自の量子コンピュータと関連チップの開発に取り組んでいます。Googleは2024年に、Sycamore量子コンピュータに搭載する量子チップ「Willow」を発表しました。さらに最近では、Google Cloudの鍵管理サービス向けに耐量子デジタル署名を発表しました。

Googleが初めて量子超越性を主張したのは2019年のことだ。Googleの発表によると、Sycamoreはスーパーコンピューターが完了するのに約1万年かかるタスクを200秒で実行した。

エンジニアたちは数十年にわたって量子コンピューティングに取り組んできました。初期の研究の多くはあくまで理論的なものでした。しかし今、Advantage、Sycamoreなどのシステムによって、彼らの努力の成果が実を結び始めています。

この記事には、TechnologyAdviceのスタッフライターMegan Crouseが寄稿しました。

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