富士通、国産量子計算機を初の実用化へ 理研と共同

富士通、国産量子計算機を初の実用化へ 理研と共同
【イブニングスクープ】
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC122B90S2A810C2000000/

 ※ 『量子コンピューターは計算の基本単位となる「量子ビット」の数が進化の目安で、富士通が23年度に開発する計算機は64量子ビットにのぼる。グーグルが量子超越を達成した際の53量子ビットを上回る。IBMが21年に開発した127量子ビットなどに次ぎ、現状では世界でも競争力の高い性能になる。富士通は26年度以降に1000量子ビット超も実現する見通しだ。』、と言っているんで、「量子ゲート方式(汎用的なもの)」なんだろう…。


『富士通は理化学研究所と共同で次世代の高速計算機である量子コンピューターの実用化に向け、2023年度に企業への提供を始める。金融市場の予測、新素材や薬の開発への活用を見込む。米グーグルなど海外勢が開発を主導しており、幅広い分野の計算ができる汎用型を国内企業が手掛けるのは初めてになる。産業競争力や安全保障を左右する次世代技術開発の起爆剤になる可能性がある。

富士通は21年4月に埼玉県和光市に理研との連携センターを設置し、約20人の研究者が参加して量子コンピューターを開発してきた。23年度に実機をつくり、企業に公開して研究に生かしてもらう。

量子コンピューターはスーパーコンピューターに比べて計算速度が飛躍的に速い。素材開発などに革新をもたらす可能性を秘めており、化学や製薬、自動車、金融など幅広い産業の競争力を左右する見通しだ。富士通は4月から富士フイルムと材料設計に関する共同研究を始めた。連携先を広げ、協力して将来の活用に向けた知見を蓄える。

国内では21年に米IBMが自社開発の量子コンピューターを川崎市に設置した事例があるものの、海外勢に比べ日本としての開発は遅れていた。富士通は理研から技術やノウハウの提供を受けて日本企業として初の実機をつくる。グーグルやIBMと同様、極低温に冷やして電気抵抗をなくす「超電導」の回路で計算する方式を採用する。

量子コンピューターの製造には高度な技術が必要だ。世界の開発競争はこれまで米テック企業が主導してきた。グーグルは19年にスパコンで1万年かかる問題を約3分で解き「量子超越」と呼ぶ成果をあげた。近年は中国勢の技術も向上し、新興企業の台頭も目立つ。

一方で現在の量子コンピューターは開発途上で、解ける問題は限られる。計算に伴うエラーの克服も難題だ。グーグルは創薬や新型電池の開発などへの応用を視野に29年の実用化を目指すが、今後の開発の壁は高い。最終的に誰が勝者になるかは見通せず、強みを持つ超電導の制御技術などを生かせば日本勢にも巻き返しの余地はある。

量子コンピューターは計算の基本単位となる「量子ビット」の数が進化の目安で、富士通が23年度に開発する計算機は64量子ビットにのぼる。グーグルが量子超越を達成した際の53量子ビットを上回る。IBMが21年に開発した127量子ビットなどに次ぎ、現状では世界でも競争力の高い性能になる。富士通は26年度以降に1000量子ビット超も実現する見通しだ。

量子コンピューターはスパコンで何億年もかかる計算を数分や数時間で実行する可能性を秘める。ボストン・コンサルティング・グループは40年ごろに新素材の開発などで最大8500億ドル(約110兆円)の経済効果を生むと予測している。

(AI量子エディター 生川暁、山田彩未)
イブニングスクープ
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多様な観点からニュースを考える

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浅川直輝
日経BP 「日経コンピュータ」編集長
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ひとこと解説

理研は量子コンピュータ研究センター(RQC)の中村泰信センター長を中心にゲート型量子コンピューターの開発を進めており、2022年度中に64量子ビット機を稼働させる予定です。国内外の研究者などにもオンラインで公開する考えとのこと。

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01158/061500037/

一方、富士通と理研は2021年4月に連携センターを設置し、1000量子ビット級の超電導量子コンピューターおよびソフトウエアの共同開発を進めています。富士通は量子の発想をデジタル回路に生かした「デジタルアニーラ」で顧客企業とPoC(概念実証)を進めており、富士通が産業界のニーズを吸い上げる形で理研の量子コンピューターの用途開拓に乗り出す可能性があります。
2022年8月22日 19:16

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竹内薫
サイエンスライター
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分析・考察

「量子コンピューターはスパコンで何億年もかかる計算を数分や数時間で実行する可能性を秘める。ボストン・コンサルティング・グループは40年ごろに新素材の開発などで最大8500億ドル(約110兆円)の経済効果を生むと予測している」。そんなに大きな経済規模になるのですか。たしかに、アルゴリズムが発見されていて、計算できるものは限られていますが、今後、新たなアルゴリズムも発見されるでしょうし、われわれには想像もつかないような超計算社会が出現するのだと思います。これまで、アメリカや中国に開発面で遅れを取ってきたイメージがありますが、日本の頭脳を結集して、巻き返しの第一弾となるでしょうか。期待が大きいです。
2022年8月22日 18:40』

「量子コンピュータ」は今解けない無数の社会課題を解決するための手段だ

量子コンピュータの発展史(リンク集) – とね日記
https://blog.goo.ne.jp/ktonegaw/e/91fa592173ea1b2a6e53ae0c84323751

 ※ 量子コンピュータで、「計算が速くなる」という話しのイメージ図…。

 ※ 現行のコンピュータで、3bitの計算を行おうとすると、「8回の操作(演算)」が必要となる。

 ※ それに対して、量子コンピュータでは、「3quantumbit」あれば、その「8個の状態」を「1個で」表現(保持)できるから、「1回の操作(演算)」で処理できるはず…。

 ※ まあ、イメージ的には、そういう話しのようだ…。

「量子コンピュータ」は今解けない無数の社会課題を解決するための手段だ:研究開発:日立
https://www.hitachi.co.jp/rd/sc/story/qc/index.html

 ※ 今回の収穫は、コレ…。

 ※ 「近似値が低くて解けていない問題」という領域がある…。

 ※ 別に、「汎用量子コンピュータ」が開発できていなくても、そういう問題に対して「十分な近似値」を叩き出すことができれば、それで「人の生活を、より良いものにする」には十分…、という話し…。

量子コンピューターに第3の方式急浮上 日本も先頭集団

量子コンピューターに第3の方式急浮上 日本も先頭集団
編集委員 吉川和輝
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOCD16BMC0W2A810C2000000/

『量子コンピューターの開発競争の舞台で「第3の方式」が急浮上している。極低温に冷やした原子を使う「冷却原子型」と呼ばれる技術だ。他の方式とは異なり、日本の研究グループが世界の先頭集団を走る。政府の研究開発プロジェクトでの比重も近年増しており、量子コンピューター実用化に向けた日本の開発戦略のカギを握りそうだ。

独自の技術、世界が注目

愛知県岡崎市にある自然科学研究機構分子科学研究所の大森賢治教授の研究室。実験装置のモニター画面に縦横に規則正しく並んだ粒粒が光って見える。極低温に冷やして動きを止めた金属原子(ルビジウム)一個一個を真空容器の中で浮遊させた様子が映し出されている。

冷却原子型量子コンピューターでは、このように並んだ原子一個一個を、量子計算を担う「量子ビット」に使う。研究グループはこの実験装置で400量子ビットを実現。これは既存の量子コンピューターで実装されている量子ビット数を大きく上回る。大森教授は「1~2年後には1000量子ビットまで容易に増やせる。原理的には1万量子ビットまで拡大できる」と語る。

米ハーバードなど激しい競争

冷却原子を量子ビットに使うアイデアはかねてあったが、2016年に「光ピンセット」というレーザー技術を使って、原子を真空中で自在に動かして好きな場所に配置することに米国やフランスの研究グループが相次いで成功。実用的な量子コンピューターをつくれる見通しが開かれた。以来、米国のハーバード大学や、コールドクォンタ社、仏パスカル社などが実用化に向け激しい競争を展開している。

その中で大森教授のグループは、きわめて短い時間でパルス発光する超高速レーザーで冷却原子を操作するという独自技術で世界の注目を集めている。量子ビットの集積規模でもライバルの研究グループを引き離している。8月9日には量子コンピューティングの演算素子である「量子ビットゲート」を超高速で実行することに成功したと発表した。

量子ビットゲートを超高速実行

成功したのは、2個の量子ビットの間で「量子もつれ」という現象を発生させて実行する2量子ビットゲートのうち「制御Zゲート」と呼ばれる代表的なもの。光ピンセットでマイクロメートル間隔に並べた冷却ルビジウム原子に超高速レーザーを照射して6.5ナノ(ナノは10億分の1)秒という短い時間で動作させた。2量子ビットゲートの動作速度では米グーグルが20年に達成した15ナノ秒を大幅に更新した。

この動作速度は、冷却原子の操作で問題になるレーザー照射などに伴うノイズ(雑音)の時間スケールより2桁以上速いため、「ノイズの影響をほぼ無視することができるようになる」(大森氏)という。量子コンピューター開発の課題であるノイズによる計算エラーを抑制する技術が大きく進展する。

「超電導」、「イオントラップ」は商用機段階

量子コンピューターで現在実用化に近いのが「超電導型」と「イオントラップ型」の2つだ。超電導型は超低温に冷却して電気抵抗をゼロにした電子回路のチップで量子ビットを実現する。米IBMはこれまでに127量子ビットの超電導型の商用機を開発。22年内に433量子ビット、23年には1000量子ビットを超えるマシンを投入する予定だ。

一方、イオントラップ型は磁場によって空中に浮かせたイオン(電荷を帯びた原子)で量子ビットをつくる。米国のハネウェル社、イオンQ社、オーストリアのAQT社などが取り組み、クラウドサービスで利用できる商用機も登場している。

イオントラップ型は量子ビットを浮遊した状態で扱う点で冷却原子型と似ている。量子計算を行う際の「量子重ね合わせ」という状態の持続時間も、冷却原子型と同様非常に長いという利点がある。ただ量子ビットの数を大幅に増やすのは冷却原子型と比べ難しいとされる。

世界の開発レース、日本が「番狂わせ」も

日本では理化学研究所が超電導型で国産初の量子コンピューターを今年度に開発する予定だが、IBMなど先行グループに水をあけられている。イオントラップ型の研究開発も国内では低調だ。こうしたことから政府も、世界の開発レースに「番狂わせ」を起こすかもしれない冷却原子型への期待を強めているようだ。

量子関連の主な政府プロジェクトは18年度に始まった文部科学省の「光・量子飛躍フラッグシッププログラム(Q-LEAP)」と、20年度からの内閣府の「ムーンショット型研究開発制度」の2つがある。このうちQ-LEAPでは冷却原子型の研究予算が21年度から実質的に積み増されたほか、ムーンショットでは今年度、冷却原子型のプロジェクトが追加された。
両プロジェクトでリーダーを務める大森教授の研究グループは米コールドクォンタ社との協力関係を強化するなど実用化に向けた研究を加速する。「量子ビットの数を増やしていくのはもちろん、超高速レーザーの精度向上や装置の小型化に取り組み、実用化レースを勝ち抜きたい」(大森氏)としている。

Nikkei Views https://www.nikkei.com/opinion/nikkei-views/?n_cid=DSREA_nikkeiviews 

編集委員が日々のニュースを取り上げ、独自の切り口で分析します。

【関連記事】

・量子コンピューター、半導体製造技術で巻き返す日本
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Nikkei Views https://www.nikkei.com/opinion/nikkei-views/?n_cid=DSREA_nikkeiviews 』

量子コンピュータはなぜ速いのか?

量子コンピュータはなぜ速いのか?
https://www.mki.co.jp/knowledge/column101.html#:~:text=%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%94%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%81%AF%E3%80%81%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%81%8C%E6%8C%81%E3%81%A4%E6%80%A7%E8%B3%AA%E3%80%8C%E9%87%8D%E3%81%AD%E5%90%88%E3%82%8F%E3%81%9B%E3%80%8D%E3%81%A8%E3%80%8C%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%82%82%E3%81%A4%E3%82%8C%E3%80%8D%E3%82%92%E5%88%A9%E7%94%A8%E3%81%99%E3%82%8B%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%A7%E9%AB%98%E9%80%9F%E8%A8%88%E7%AE%97%E3%81%AE%E5%AE%9F%E7%8F%BE%E3%82%92%E7%9B%AE%E6%8C%87%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%84%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82%20%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%81%AE%E3%80%8C%E9%87%8D%E3%81%AD%E5%90%88%E3%82%8F%E3%81%9B%E3%80%8D%E3%81%AF%E3%80%81%EF%BC%91%E3%81%A4%E3%81%AE%E9%87%8F%E5%AD%90%E3%83%93%E3%83%83%E3%83%88%E3%81%A7%E3%80%8C0%E3%80%8D%E3%81%A8%E3%80%8C1%E3%80%8D%E3%81%AE%E6%83%85%E5%A0%B1%E3%82%92%E5%90%8C%E6%99%82%E3%81%AB%E8%A1%A8%E7%8F%BE%E3%81%99%E3%82%8B%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%8C%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%82%8B%E6%80%A7%E8%B3%AA%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82,%E3%81%93%E3%82%8C%E3%82%92%E5%88%A9%E7%94%A8%E3%81%99%E3%82%8B%E3%81%A8%E9%99%90%E3%82%89%E3%82%8C%E3%81%9F%E3%83%93%E3%83%83%E3%83%88%E3%81%A7%20%E5%A4%A7%E9%87%8F%E3%81%AE%E3%83%91%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%81%AE%E6%83%85%E5%A0%B1%E3%82%92%E5%90%8C%E6%99%82%E3%81%AB%E8%A1%A8%E7%8F%BE%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%80%81%EF%BC%91%E5%9B%9E%E3%81%AE%E8%A8%88%E7%AE%97%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%83%E3%83%97%E3%81%A7%E5%90%8C%E6%99%82%E3%81%AB%E5%87%A6%E7%90%86%E3%81%99%E3%82%8B%20%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%8C%E3%81%A7%E3%81%8D%E3%81%BE%E3%81%99%E3%80%82

 ※ 「量子コンピュータ」については、分かりたいと思っている…。

 ※ それで、ボチボチ文献読んだり、資料収集したりはしている…。

 ※ しかし、どうも、「今一つ」なぜ「演算速度」が速くなるのかが、理解できないでいる…。

 ※ 今回、なんとなく「イメージが掴めそうな」画像に当たったんで、途中段階ではあるが、貼っておくことにする…。

※ 最後の説明だと、「2量子(クァンタム)bit」だと、「00」「01」「10」「11」の「4パターン」を表現(保持)していることになるから、それの「量子(クァンタム)bitとしての演算」は、「00」「01」「10」「11」の「4パターン」を順次別々に取り扱って「演算」するよりも、「一気に取り扱う(演算する)こと」ができて、「速い」と言っているようでもあるんだが…。

※ そういう理解で、いいんだろうか…。

中国新興、量子コンピューターを開発

https://www.nikkei.com/article/DGXZQODZ22BE50S1A120C2000000

『量子コンピューティングを手がける中国の「本源量子計算科技(Origin Quantum)」がシリーズAで資金調達を行った。主な出資者は政府系ファンドで、中国互聯網投資基金(CHINA INTERNET INVESTMENT FUND)がリードインベスター、国新基金(China Reform Fund)、建銀国際(CCB International)などがコ・インベスター。調達した資金は量子コンピュ…

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調達した資金は量子コンピューターや量子コンピューターチップなどの製品や、量子計測・制御などのコア技術を研究する資金に充てられる。本源量子は過去にもエンジェルラウンドで中科創星(CASSTAR)などから出資を受けている。

量子プロセッサーなども自社で開発した(本源量子計算科技提供)
本源量子は2017年に設立され、中国科学院量子情報重点実験室を母体とし、中国の量子計算分野のトップ研究者である郭光燦氏、郭国平氏が研究を主導している。研究開発チームのコアメンバーはいずれも中国科学院のコンピューターおよび物理分野の博士で、従業員全体に占める研究開発人員の割合は75%だ。1990年代生まれの若手を主体とし、本社を安徽省合肥市に構え、四川省成都市や広東省深セン市にも支社を置く。

同社は量子コンピューター、量子チップ、量子計測・制御、量子計算ソフトウエア、量子計算クラウドを幅広く手がけ、フルスタックの量子計算技術を開発することを目標としている。米Google、IBM、Rigetti Computingをライバルと見据える。

昨年は初の量子コンピューター「本源悟源」の開発に成功した。自主開発した6ビットの量子プロセッサー「夸父(KF C6-130)」を実装、超電導ソリューションを採用したもので、IBMが2017年に発表した製品をベンチマークとしている。チップ、計測・制御、ソフトウエア、クラウド、制御システムに至るまで独自に開発したものだ。現在は24ビットの量子コンピューターがデバッグ段階に入っており、旧正月(2月中旬)前後にもローンチされる予定で、今年末から来年初めにかけては64ビットの量子コンピューターをローンチする予定だという。

量子コンピューター「本源悟源」を開発した(本源量子計算科技提供)

現在の進展度合いからすると、本源量子は超電導技術では約3年分IBMから後れを取り、半導体技術では約2年分インテルから後れをとっている状況だ。

チップに関しては、第一世代の2ビット量子プロセッサー「玄微(XW B2-100)」や前出の夸父(KF C6-130)などを含む10種以上を発表済み。昨年11月には中国科学技術大学との共同研究チームが新しい半導体量子チップのアーキテクチャーの模索において重要な進展を果たした。

製品の商用化に関しては、昨年9月にローンチした本源悟源のクラウドプラットフォームを利用する企業がすでに100社を超えているうえ、量子コンピューター本体とソフトウエア、ハードウエアの販売契約もすでに多数結ばれている。

・「36Kr ジャパン」のサイトはこちら(https://36kr.jp/

・中国語原文はこちら(https://36kr.com/p/1052838030495369

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東芝がヘッジファンドになる日 「量子」で越境挑む 証券部 山下晃

https://www.nikkei.com/article/DGXMZO52473390S9A121C1I00000/

 ※『東芝が超高速で売買を繰り返すヘッジファンドの登録を検討している。量子技術や独自のアルゴリズムを使って、外国為替の裁定取引で利益を狙う超高速マシンを開発した。新技術は金融機関に売り込むだけではない。自ら高速取引業者となり、自己資金で試験運用を始める計画だ。金融とテクノロジーの垣根が取り払われるなか、東芝の超高速マシンはどこまで通用するか。既存の金融機関も強い関心を寄せている。』
『メーカーが技術力をテコに金融分野に進出するのは今に始まった訳ではない。新日本製鉄(現日本製鉄)は、高炉の制御技術に使う高度なデリバティブ(金融派生商品)をもとにコンサルティング機能を強化。金融機関向けのリスク管理などに提供してきた。技術者そのものも金融業界に数多く流れた。米航空宇宙局(NASA)の「ロケットサイエンティスト」が米ソ冷戦の終結と共にウォール街に移り、デリバティブなどの商品開発をけん引したのはよく知られている。』そーなのか…。知らんかった…。