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IBMは2026年までに量子優位性を実現し、2029年には耐障害性のある量子コンピューティングを目指しています。
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120量子ビットと218結合器を搭載したNighthawkプロセッサが、今年中にユーザーに提供を開始します。
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Qiskitの新しいC-APIにより、精度が24%向上し、エラー訂正のコストが100分の1になりました。
IBMは水曜日に開催された2025 Quantum Developer Conferenceで、2026年までに量子優位性を達成し、2029年までに大規模な耐障害性量子コンピューティングを実現することを目指すと発表しました。
同社は、主要なアーキテクチャのアップグレードを施したNighthawkプロセッサが、今年中にユーザーに提供を開始すると確認しました。
IBM Researchのディレクターであり、IBMフェローのJay Gambetta氏は、「IBMは、革新的なアプリケーションを実現するために、量子ソフトウェア、ハードウェア、製造、エラー訂正を急速に発明し、スケーリングできる唯一の企業であると信じています」と語りました。Jay氏はさらに、同社は本日ロードマップ上の重要なマイルストーンをいくつか発表すると付け加えました。
IBMでこれまで最も進歩したチップとして公開されたNighthawkは、120量子ビットで構成され、各量子ビットを4つの最近傍と接続するために218個の調整可能な結合器を使用しています。これは、IBMが発行した公式プレスリリースによると、Heronプロセッサと比較して結合器数が20%増加したことになります。
この新しい構成により、エラー率を低く保ったまま、30%より複雑な回路を実行できるようになり、1つのジョブで最大5,000個の2量子ビットゲートを実行するという重要な要件を満たしています。
IBMは15,000個の2量子ビットゲートを2028までに目標としています
ナイタホークの納品は2025年末までに開始されます。しかし、このチップは始まりに過ぎません。IBMはさらにパフォーマンスを向上させる予定です。2026年末までに、容量を7,500ゲートに増強し、2027年に10,000、2028年に15,000にジャンプすることを期待しています。
これらの将来のバージョンでは、長距離結合器を使用して1,000個以上の接続された量子ビットを統合します。このシステムは、昨年内部の実験用プロセッサでテストされました。
このパイプラインを構築する際、IBMはコミュニティ主導の検証を推進しています。Algorithmiq、Flatiron Institute、BlueQubitの支援を受けて量子優位性トラッカーを立ち上げ、進捗をリアルタイムで測定および検証しています。
トラッカーには、観測可能推定、変分アルゴリズム、古典的に検証可能な問題における量子優位性をテストする3つの実験がすでに含まれています。
AlgorithmiqのCEO兼共同創設者であるSabrina Maniscalco氏は、「私たちが設計したモデルは、これまでテストされた最先端の古典的手法すべてに挑戦するほど複雑な領域を探索します」と述べています。
彼女は、初期結果は有望であり、Flatiron Instituteが古典システムでのシミュレーションが困難であることを確認したと語りました。
BlueQubitの共同創設者兼CTOであるHayk Tepanyan氏は、彼のチームは古典マシンがすでに遅れを取り始めている量子ワークロードの追跡に注力していると付け加えました。
「ピークド回路に関する私たちの取り組みを通じて、量子コンピュータが古典コンピュータを桁違いに上回り始めている事例を公式に確立するのに貢献できることを嬉しく思います」と彼は語りました。
QiskitがC-APIとダイナミック回路でエラー制御を強化
この取り組みをサポートするため、IBMはソフトウェアのスケーリングを進めています。Qiskitスタックは現在、100以上の量子ビットを含むジョブにおいて出力精度を24%向上させるダイナミック回路機能をサポートしています。
また、C-APIを使用した新しい実行モデルもサポートしており、開発者がHPC環境と統合し、それらを使用してエラー訂正コストを100倍以上削減できるようになりました。
IBMはまた、Qiskit用のC++インターフェースもリリースしており、ユーザーは既存の高性能計算システム内で量子ワークロードを実行できます。
同社は、2027年までにQiskitスタックに機械学習と最適化に焦点を当てた計算ライブラリを追加すると述べています。これらのツールは、微分方程式やハミルトニアンシミュレーションなどの物理および化学の問題に対処するのに役立ちます。
同社はまた、並行して耐障害性量子コンピューティングの実現に向けて積極的に構築中であることを明らかにしました。同イベントで同時に発表された新しいLoonプロセッサは、効率的でスケーラブルな量子エラー訂正を実証するために必要なすべてのコンポーネントを含んでいます。
これには、qubitsをより長い距離で「c-couplers」で接続するマルチレイヤールーティングが含まれており、同じチップ上での操作間の量子ビットリセットを可能にします。
さらに、IBMはqLDPCコードを使用して量子エラーを480ナノ秒未満でデコードできることを確認しました。これは完全に古典的なハードウェア上で実行されます。このエンジニアリングの成果は、予定より1年早く達成されました。
Loonとともに、それは高速で高忠実度の超伝導量子ビットシステム across qLDPCのスケーリングの基盤を築きます。これは、IBMのすべてのハードウェアで使用されているのと同じ量子ビットです。
IBMの量子プロセッサウェーハの生産は、ニューヨークのAlbany NanoTech Complexにある300mmの製造施設に移行しました。この移行により、チップの反復が高速化し、複雑さが増します。
IBMは、新しい設備を使用して開発時間を半分に削減し、量子チップの複雑さを10倍に高めたと述べています。
また、複数のプロセッサ設計を同時に探索できるようになり、プレスリリースによると、NighthawkとLoonの両プラットフォームを同時に前進させるのに役立っています。
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Jai Hamid
ジャイ・ハミドは、過去6年間、暗号通貨、株式市場、テクノロジー、世界経済、そして市場に影響を与える地政学的イベントを報道してきました。彼女は、AMB Crypto、Coin Edition、CryptoTaleなどのブロックチェーン専門出版物で、市場分析、大手企業、規制、マクロ経済動向に関する記事を担当してきました。ロンドン・スクール・オブ・ジャーナリズムを卒業し、アフリカ有数のテレビネットワークで3回にわたり暗号通貨市場の洞察を提供しています。
