通りからガラス越しに見える量子コンピューターと、GPUを並べた誤り訂正の研究基盤。IBMが2日続けて発表したのは、性格の正反対な2つの設備でした。そしてIBMは発表のなかで、米エネルギー省が2028年に求める水準まで、自社にはまだ約230倍の距離があると自ら書いています。
IBMは2026年11月5日と6日、誤り訂正の共同設計基盤と、量子コンピューターの新設を相次いで発表した。5日はニューヨーク州ポキプシーのIBM拠点で、米オークリッジ国立研究所（ORNL）とAMDとともに、量子誤り訂正を量子と古典の両面から設計する研究基盤を立ち上げた。6日はシカゴ大学のHyde Park Labsで、Nighthawk r2を載せたIBM Quantum System Twoを稼働させた。シカゴの機体はイリノイ州が整備する量子産業団地IQMPへ移る予定で、州の国立量子アルゴリズムセンター（NQAC）の中核機となる。ORNLとの基盤は、米エネルギー省（DOE）が2028年に掲げる「論理量子ビット100個」の目標と、IBMが2029年に予定する誤り耐性量子コンピューター「Starling」に向けたものだ。
ひとつは、街から見える場所に置かれた「いま使う」量子コンピューター。もうひとつは、2028年から2029年の実現を目指す「誤りを直しながら計算する」機械のための研究設備です。同じ週に出た2つの発表は、性格がまったく違います。
どちらも突然現れた話ではありません。Nighthawkの登場、IBMとORNLの共同研究、IBMとシカゴ大学が量子優位性を示すとした実験、そしてトランプ政権の量子大統領令は、innovaTopiaでも個別の記事として伝えてきました。この記事では、それらを公表資料でつなぎ直し、IBMが同じ週に見せた2つの顔と、その間に置かれたDOEの「2028年」という物差しを読み解きます。
目次▼IBMとイリノイ、ORNL、DOEの動き▼シカゴの1台は「街から見える」量子コンピューター州が買い、大学が置き、IBMが動かす／機械の価値は、隣に座る人で決まる／神戸の1台との違い▼ポキプシーの基盤は、誤り訂正を「古典計算の問題」として解くデコーダーは、量子コンピューターの外で動く／120量子ビットのNighthawkと、AMDのGPUを並べる／GPU陣営の並び▼物差しはDOEの「論理量子ビット100個」Q Competitionが求めるもの／IBM自身が書いた「約230倍」▼2028年と2029年に向けて並ぶ道筋
関連記事 / 編集部後記 / 用語解説 / 参考リンク
IBMとイリノイ、ORNL、DOEの動き
| 時期 | 出来事 | 関連記事／出典 |
|---|---|---|
| 2024年 | イリノイ州のプリツカー知事がNQACを設立。IBMが主要メンバーに | IBM Newsroom |
| 2024年12月 | イリノイ大学理事会の執行委員会が、州からの2,500万ドルの補助でIBM機の構成機器を購入する権限の委任を承認（2025年1月の理事会に報告） | イリノイ大学理事会 議事録 |
| 2025年6月 | 理化学研究所が神戸で、米国外初のIBM Quantum System Twoを稼働 | 理化学研究所 |
| 2026年1月 | IBMがNighthawk初号機「ibm_miami」を公開 | innovaTopia |
| 2026年6月 | トランプ大統領が量子の大統領令に署名。DOEが「Quantum Genesis」を発表 | innovaTopia、DOE |
| 2026年6月 | ORNLの量子計算利用制度を通じ、IBM機で素粒子物理（ハドロン化）の計算 | innovaTopia |
| 2026年7月 | ORNL・クリーブランド・クリニック・IBMが核融合材料の計算を発表 | IBM Newsroom |
| 2026年7月 | IBMとシカゴ大学が、量子優位性を示すとする実験を発表 | innovaTopia |
| 2026年8月 | IBMがNighthawk r2を紹介。回路スループットはHeronの最大約25倍 | IBM |
| 2026年9月 | DOEが総額2億1,500万ドルの「Quantum Genesis Q Competition」を開始 | DOE |
| 2026年11月5日 | ORNL・IBM・AMDが誤り訂正の共同設計基盤を開始 | IBM Newsroom |
| 2026年11月6日 | シカゴのHyde Park LabsでIBM Quantum System Twoが稼働 | IBM Newsroom |
| 2028年9月 | Q Competitionの最終評価（予定） | DOE |
| 2029年 | IBMの誤り耐性量子コンピューター「Starling」（予定） | IBM |
シカゴの1台は「街から見える」量子コンピューター
州が買い、大学が置き、IBMが動かす
シカゴの機体は、シカゴ大学のHyde Park Labsの1階にあります。53丁目に面した床から天井までのガラス越しに、通りから機体が見える配置です。IQMPのハーリー・ジョンソンCEOは、これを「おそらく世界で最も人目に触れる量子コンピューター」と表現しています。
お金の流れは、2025年1月のイリノイ大学理事会の議事録に、2024年12月の執行委員会の決定として記されています。イリノイ州が同大学理事会に2,500万ドルを補助し、大学がIBM機の構成機器の一部を購入します。IBMは残りの機器を保有したまま、運用のサービスを提供します。Hyde Park Labsに置かれている間の施設の費用は、シカゴ大学が負担する計画です。州・大学・企業が、機械の所有と運用を分け合う形です。
この決定は、当時から約3年後にIQMPへ移設することを想定していました。今回のIBMの発表は時期を示さず、「最終的に」移すとだけ書いています。IQMPは、かつてUSスチールの製鉄所があったシカゴ南東部の埠頭跡地に建設中で、州はこの団地に5億ドルを投じるとしています。
機械の価値は、隣に座る人で決まる
この機体はNQACの中核機です。NQACは2024年にプリツカー知事が設立し、IBMが主要メンバーを務めています。IBMの発表には、すでに動いている組み合わせが並びます。
- 創薬：DeloitteとAbbVieが、IBMとノースウェスタン大学とともに分子シミュレーションの手法を開発
- 送電網：EPRIとイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校が、量子最適化のアルゴリズムを検討
- 高エネルギー物理と分散量子計算：フェルミ国立加速器研究所がIBMと協力
NQACの「Grand Challenge」は、イリノイの大学の研究室、量子企業、実際の利用者の3者でチームを組ませ、ポスドクの研究を支援する仕組みです。最初の5件は2026年4月に決まりました。人材の面では、IBMがシカゴ市の公立コミュニティーカレッジ群「City Colleges of Chicago」とともにIQMPに設ける「FutureNow Chicago」で、量子に加えAIやサイバーセキュリティなどの分野を含め、地域に750人の雇用を生む計画です。
量子コンピューターを1台置くこと自体より、その周りに研究者・企業・学生を集める仕組みのほうが、この発表の中心にあります。
神戸の1台との違い
日本にも同じIBM Quantum System Twoがあります。2025年6月に理化学研究所の計算科学研究センター（神戸）で稼働した、米国外で初めての機体です。156量子ビットのHeronを載せ、スーパーコンピューター「富岳」と同じ施設に並べられています。
神戸の機体は、スーパーコンピューターと組み合わせて計算する「量子・HPC連携」の研究拠点という性格が強いものです。シカゴの機体は、州の産業政策として企業と人材を呼び込む看板の役割も担っています。同じ型番の機械でも、どこに、誰のお金で置くかによって、果たす役割は変わります。
ポキプシーの基盤は、誤り訂正を「古典計算の問題」として解く
デコーダーは、量子コンピューターの外で動く
量子誤り訂正では、多数の物理量子ビットをまとめて1個の「論理量子ビット」として扱います。計算の途中で検査用の量子ビットを繰り返し測り、その結果から必要な訂正を推定します。この推定を担うのがデコーダーで、動いているのは量子コンピューターではなく、それにつながる古典コンピューターです。
デコーダーは、量子コンピューターが測定結果を出す速さについていかなければなりません。処理待ちが積み上がると、測定結果に応じて進むはずの後続の処理が遅れ、計算を続けることも、規模を広げることも難しくなります。誤り訂正の実用化は、量子チップの性能だけでなく、古典側の計算の速さと、両者をつなぐ遅延の短さにもかかっています。
120量子ビットのNighthawkと、AMDのGPUを並べる
ORNL・IBM・AMDの基盤は、この古典側を本格的に調べるための設備です。量子側はNighthawk r2（120量子ビット）、古典側はORNLの量子科学センター（QSC）が持つHPCシステム「Umbra」で、AMD Instinct MI355X GPUと第5世代AMD EPYC CPUを積んでいます。
IBMは「Quantum System API」を通じて、パルスの制御、計算途中の測定とその結果に応じた即時の処理、測定の生の信号へのアクセスを研究者に開きます。研究者は、誤り訂正の方式ごとに、必要な量子ビット数、時間、試行回数、古典計算の資源を比べ、どこでGPUが効くのかを確かめられます。
扱う題材は、連接符号、時空間符号、アルゴリズムを意識したデコーダー、ハードウェアを意識したコンパイルなどです。IBMのブログは、内側の符号がモジュール内の量子ビットを守り、外側の符号が内側の論理量子ビットをさらに保護する「階層型」の誤り訂正を紹介し、物理誤り率が1,000分の1の条件で1兆回の論理演算に到達しうるとする自社の研究を引いています。
IBMは2025年に、自社のデコーダー「Relay-BP」をAMD製のFPGAに実装し、特定のデコード課題を480ナノ秒未満で処理できると発表していました。今回の基盤は、その延長線上にあります。
GPU陣営の並び
誤り訂正を古典計算の側から攻める動きは、IBMとAMDだけのものではありません。NVIDIAは2026年9月、誤り耐性量子コンピューティングのアプリケーション開発を支える「CUDA-Q Logical」を公開しました。フェルミ国立加速器研究所は、誤り耐性の方式の組み合わせと必要な資源の評価を、従来なら約5か月かかるところ3週間で行えたと説明しています。量子コンピューターの競争は、量子チップの外にあるGPUとソフトウェアの競争でもあることが、はっきりしてきました。
物差しはDOEの「論理量子ビット100個」
Q Competitionが求めるもの
今回の基盤は、DOEの「Quantum Genesis Mission」に沿ったものだと、IBMは説明しています。Quantum Genesisは6月の大統領令の翌日にDOEが発表した取り組みで、その中核が9月に始まった「Quantum Genesis Q Competition」です。
DOEの公募要領は、目標とする機械を3つの世代で示しています。
| 世代 | 論理量子ビット | ハード演算 | 科学的な意義 |
|---|---|---|---|
| 試作機 | 10 | 10の3乗（1,000） | 科学計算のサブルーチン |
| 第1世代 | 100 | 10の5乗（10万） | 一連の科学計算 |
| 次世代 | 1,000 | 10の7乗（1,000万） | 本格的な発見 |
「ハード演算」とは、誤り訂正の方式のなかで実行が難しく、しかし汎用の計算に欠かせない演算を指します。多くの物理操作を要するため、誤り耐性の計算で最も貴重な資源になります。競争の最終目標は第1世代で、次世代は将来の拡張先として示されています。
公募要領は、第1世代の最終評価を2028年9月と見込んでいます。試作機までの段階で1社あたり最大150万ドル、その先は第1世代を達成した参加者で1億ドルを等分します。さらに、ほかの条件も満たしたうえで150論理量子ビット以上、200論理量子ビット以上に届いた参加者には、それぞれ5,000万ドルの追加枠を到達者の間で等分します。いずれも議会の予算措置が前提です。
表の数値について、公募要領は「例示であり、実際の実現はこれと異なりうる」と断っています。同じ文書の本文は第1世代のハード演算を「数千」と書き、DOEのQuantum Genesisのページは「数億の誤り耐性演算」と表現しています。文書によって、数字だけでなく演算の呼び方も異なります。実際の達成条件は、採択された企業ごとにDOEとの交渉で決まる仕組みです。
IBM自身が書いた「約230倍」
IBMは今回の発表で、自社の現状を「最大70論理量子ビットで438回のハード演算」と記し、第1世代の目標までハード演算の回数で約230倍の開きがあると書いています。目標を掲げる企業が、自ら距離を数字で示した点は注目に値します。
この「70」は、7月にIBMとシカゴ大学が量子優位性を示すとして発表した実験に由来します。論文の初版は、70量子ビット・深さ70の回路にTゲート468個を加え、97個の物理量子ビットで符号化したものでした。その後の研究で、初版で公表された2,051個の出力ビット列それぞれの理想的な確率を、H100 GPU 256基で37.3分（合計約159 GPU時間）のテンソルネットワーク計算で求め、忠実度の推定を独立に確かめる結果が出ました。この研究者らは改訂版の共著者にも加わり、改訂版は境界条件を開放から周期へ変えた64量子ビット・Tゲート314個の実験に置き換えられています。量子優位性の主張は、量子側と古典側の追いかけ合いのなかで更新され続けています。
この実験では時空間符号を誤りの「検出」に用い、検査で誤りが見つかった試行を除く事後選別を行っています。一方、DOEの公募は、誤りの検出だけで訂正できない方式を対象外としています。230倍は演算回数という1つの軸で測った距離であり、その先には誤りを訂正し続ける仕組みそのものが求められます。
その仕組みを詰める場が、今回のポキプシーの基盤です。量子ビットを増やすだけでなく、1回1回の演算の誤りを減らし、それを古典計算が遅れずに直し続けられるかどうかが問われます。
2028年と2029年に向けて並ぶ道筋
IBMは、今回の基盤で得た知見を2029年の「Starling」の設計に生かすとしています。同じ2029年には、Quantinuumも誤り耐性量子コンピューター「Apollo」を予定し、11月に開発環境「Nexus」のロードマップを示しました。Infleqtionは2028年に100論理量子ビット、2030年に1,000論理量子ビットという目標を掲げています。
方式も会社も違いますが、各社の目標は2028年から2029年に集まりつつあります。DOEのQ Competitionは、その目標を国立研究所の要員が実機で確かめる仕組みです。達成条件は方式に応じて個別に交渉されますが、各社が自分の基準で語ってきた「論理量子ビット」が、共通の評価の枠組みのもとで第三者に検証される段階に入ろうとしています。
シカゴの1台は、量子コンピューターを使う人を育て、集める装置です。ポキプシーの基盤は、2028年から2029年の機械を作るための装置です。IBMは同じ週に、使う人の層と、作る技術の層を同時に積み上げてみせました。
日本では、理化学研究所の機体と富岳の連携、NEDOの量子懸賞金など、使い手を育てる取り組みが進んでいます。一方で、誤り訂正を古典計算の側から設計する研究は、GPUやHPCを持つ国と企業の総力戦になりつつあるように見えます。米国の州と国立研究所と企業が、それぞれの役割で同じ方向を向いた今回の1週間は、日本の量子戦略にとっても、自分たちの席を考える材料になりそうです。
【関連記事】
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NVIDIA「CUDA-Q Logical」公開｜誤り耐性量子コンピューティング開発を7倍高速化
【解説】Quantum World Congress 2026｜量子は技術か国策か、日本はどの席にいたのか
【編集部後記】
改訂版の論文の著者欄を見て、少し意外に思いました。初版の回路を古典計算で追いかけた研究者たちが、改訂版では共著者に名を連ねていたからです。
量子優位性の主張は、勝ち負けの宣言として報じられがちです。けれど実際には、古典側の追試が量子側の実験の設計を鍛え、次の版へと引き継がれていました。2028年の「論理量子ビット100個」も、こうした追いかけ合いの先で、国立研究所の検証を経て確かめられることになりそうです。
【用語解説】
量子誤り訂正
量子ビットに生じる誤りを、多数の物理量子ビットに情報を分散させて検出・訂正する技術。誤り耐性量子コンピューターの実現に欠かせない。
論理量子ビット
複数の物理量子ビットをまとめ、誤り訂正のもとで1個の量子ビットとして扱うもの。物理量子ビットより誤りに強い。
デコーダー
誤り訂正で、検査用の量子ビットの測定結果から必要な訂正を推定する古典側のソフトウェア。量子コンピューターの測定速度についていく必要がある。
ハード演算
DOEのQ Competitionの指標。誤り訂正の方式のなかで実行が難しいが、汎用の計算に欠かせない演算（例：非クリフォード演算）を指す。
量子優位性
量子コンピューターが、最良の古典計算手法では現実的な時間で解けない計算を実行できる状態。古典側の手法の改良により、主張は検証され続ける。
【参考リンク】
参考リンクを表示（17件）
IBM Unveils Its Most Advanced Quantum Computer in Chicago（IBM Newsroom）（外部）
2026年11月6日のIBMの発表。シカゴ大学Hyde Park LabsでのSystem Twoの稼働と、NQACの協業
Chicago quantum computer（IBM Quantum Blog）（外部）
IBMのブログ。シカゴ機の設置の様子、Nighthawk r2、IQMPへの州投資、NQACのGrand Challengeなどを紹介
Oak Ridge National Lab, IBM, and AMD Launch New Co-Design Platform for Quantum Error Correction（IBM Newsroom）（外部）
2026年11月5日のIBMの発表。ORNL・AMDと立ち上げた誤り訂正の共同設計基盤と、DOE目標までの約230倍の距離
ORNL, IBM, AMD error correction co-design platform（IBM Quantum Blog）（外部）
IBMのブログ。デコーダーと階層型の誤り訂正、HPC「Umbra」の構成、2029年のStarlingへのつながりを解説
DOE Quantum Genesis Q Competition 公募要領 DE-FOA-0003657（DOE）（外部）
DOEのQ Competition公募要領。世代別の目標（論理量子ビット数とハード演算）、賞金の構造、2028年9月の評価を定めた文書
Quantum Genesis（米エネルギー省）（外部）
米エネルギー省の量子の取り組みの概要。2028年の目標とQ Competition、QC-ADDS、関連の大統領令などを掲載
DOE Launches Competition to Accelerate Development of World’s First Fault-Tolerant Quantum Computer（quantum.gov）（外部）
2026年9月17日の発表。総額2億1,500万ドルのQ Competition開始を伝える、米国家量子イニシアチブのページ
Ushering in the Next Frontier of Quantum Innovation（ホワイトハウス）（外部）
トランプ大統領が2026年6月22日に署名した大統領令14413号の本文。量子の国家戦略を更新し、QC-ADDSなどを定めた
Minutes of the January 23, 2025 Board Meeting（イリノイ大学理事会）（外部）
2025年1月の理事会議事録。2024年12月の執行委員会の決定として、州の2,500万ドルでIBM機を購入する仕組みを記す
Nighthawk r2（IBM Think）（外部）
IBMによるNighthawk r2の解説。120量子ビット、218カプラー、回路スループットはHeronの最大約25倍
Sampling hard circuits with verifiably high fidelity（arXiv）（外部）
IBMとシカゴ大学らによる量子優位性を示すとした論文。初版は70量子ビット、改訂版は64量子ビットで、実験の規模が異なる
Classical Simulation and Design Frontiers for IBM’s Doped Clifford Sampling Experiment（arXiv）（外部）
初版で公表された出力2,051個の確率をH100 GPU 256基で37.3分かけて求め、忠実度の推定を独立に確かめた研究
QDC 2025（IBM Quantum Blog）（外部）
2025年のIBM開発者会議の報告。デコーダーRelay-BPをAMD製FPGAに実装し、480ナノ秒未満の処理を示した
NVIDIA Expands Open-Source CUDA-Q Platform for Fault-Tolerant Quantum Computing（NVIDIA）（外部）
2026年9月のCUDA-Q Logical公開の発表。フェルミ研究所が誤り耐性の方式の評価を3週間で行えた事例を紹介する
Build for the fault-tolerant era with Quantinuum Nexus（Quantinuum）（外部）
Quantinuumの開発環境Nexusの紹介。2029年に予定する誤り耐性機Apolloまでを見据えたロードマップを示す
量子コンピュータIBM Quantum System Twoを神戸で本格稼働（理化学研究所）（外部）
2025年6月24日の理化学研究所の発表。神戸で156量子ビットのHeronを載せた機体が、富岳と同じ施設で本格稼働した
National Quantum Algorithm Center at the IQMP Announces Grand Challenges Awards（IQMP）（外部）
2026年4月24日のIQMPの発表。NQACのGrand Challengeで、大学・企業・利用者の3者による最初の5件を選んだ
