量子コンピューティングは、最初の実際のアプリケーションの準備ができています

エンジニアは、量子コンピューティング、つまり量子エンタングルメントを示すビットでコンピューティングを実行し、同時にオンとオフになる可能性のある機能について何十年も語ってきました。 近年、IBMやIntelなどの企業が開発している汎用量子プロセッサであるD-Waveが製造する量子アニーリングシステムの開発と、新しいプログラミングの作成の試みの結果、その約束が現実に近づいています。量子コンピューティング用に設計された言語。

インテルは今月初め、オランダのQutechと提携して、49量子ビット（または量子状態で存在していたビット）を備えたシステムを発表しました。 タングルレイクと呼ばれるこの新しいシステムは、同社が17キュービットシステムを発表したわずか2か月前から大きな進歩を遂げました。

しかし、IBMが最近50キュビットシステムを発表し、おそらくもっと重要なことに、顧客が実際に使用できる一般的な量子コンピューティングデバイスをいくつか持っているため、IBMの量子コンピューティングの進歩を見ることにもっと興味がありました。

ショーでは、アルマデン（サンノゼの近く）にあるIBM研究所の副社長兼ラボディレクターのジェフウェルザーが量子コンピューターを紹介し、基本システムについて説明しました。 コンピュータ自体は比較的小さいですが、動作させるために必要な冷却システムは膨大です。 実際には、温度を10〜15ミリケルビンまで下げるために、真空ポンプと液体ヘリウムを備えた冷蔵庫を備えた冷却ユニットでいっぱいの部屋が必要です。

現在開発者や研究者が実際に利用できるのは、Webサイトからアクセス可能な16キュービットバージョンのマシンと、JSRや日立金属などのパートナーを含む特定の顧客が使用できる20キュービットバージョンです。 これらのシステムは、実際にはニューヨーク州ヨークタウンハイツにあるIBMの研究施設に収容されています。 50キュビットバージョンは、今年後半にパートナーが利用できるようになる予定です。

重要なのはキュービットの数だけではなく、結果を生成するためにシステムが「コヒーレンス」にある時間の長さです。 実際には、同じ計算を複数回実行し、結果を平均化します。 量子ビットの数、同時エンタングルメントの数、およびエラー率の組み合わせにより、問題を解決するために本当に重要な「量子ボリューム」が作成されます。

Welser氏は、50〜100量子ビットシステムでは、ユーザーは従来のコンピューターでは不可能だったことができると信じていたと言いました。

Welserは、最初の実際のアプリケーションは、量子化学を使用した材料分析、特にさまざまな種類のポリマーと新しい合金のシミュレーションである可能性が高いと述べました。 これは、重量、強度、その他の特性をシミュレートできるためです。これは、以前は多くの試行錯誤を伴う作業でした。

エラー修正はそれほど重要ではないため、量子ビット数が限られているシステムで可能な他のアプリケーションにはディープラーニングがあります。

量子コンピューティングが今日の暗号化アルゴリズムの多くを破ることができる方法についてよく耳にします。 Welserはそれが事実かもしれないことを認めていますが、そのためには100万キュービットのシステムが必要だと言いました。 （その間、多くの組織が影響を受けないアルゴリズムの展開に取り組んでいます。量子コンピューターの準備が整う前にこれらの新しいアルゴリズムが導入されることを期待しています。）

量子コンピューティングは、長年にわたってほとんどの組織に影響を与えるようなものではありませんが、このプレゼンテーションでは、近々可能になる特定のアプリケーションと、より一般的なコンピューティングの将来について興味深い一glを提供しました。

完全なシステムがどのように機能するかを説明するポスターがあります。