Last Updated on 2024-04-03 23:37 by admin

MicrosoftとQuantinuumは、量子エラー訂正において重要な進歩を発表した。QuantinuumのイオントラップハードウェアとMicrosoftの新しいキュービット仮想化システムを使用し、14,000回以上の実験を単一のエラーもなく実行することができた。この新システムにより、論理キュービットをチェックし、遭遇したエラーを訂正することができ、論理キュービットを破壊することなくエラー訂正が可能になった。これにより、量子コンピューティングの現状が、通常「Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ)」と呼ばれる時代から次の段階へと移行したと両社は述べている。

NISQ時代は、環境のわずかな変化で量子システムがランダムになる（「デコヒーレンス」）可能性があり、「中間規模」である現世代の量子コンピュータは、最大で数千キュービットに限定されている。キュービットは量子システムの基本的な計算単位であり、クラシックコンピュータのビットに相当するが、複数の状態に同時に存在でき、測定されるまで特定の位置に落ち着かない。これが量子コンピューティングの大きな計算能力の潜在力をもたらす。

QuantinuumのH2トラップアイアンプロセッサを使用し、30個の物理キュービットを4つの高信頼性の論理キュービットに組み合わせた。複数の物理キュービットを単一の論理キュービットにエンコードすることで、システムをエラーから保護する。物理キュービットは互いに絡み合っており、物理キュービットのエラーを検出し修正することが可能になる。

論理キュービットが物理キュービットを上回り始めたのは数年前のことである。現在、MicrosoftとQuantinuumは、物理キュービットと論理キュービットのエラー率の間に最大800倍の改善を示す新しいハードウェア/ソフトウェアシステムを通じて、物理キュービットのみを使用する場合に比べて大きな改善を実現したと主張している。

研究者たちは、NISQを超えるためには、論理キュービットと物理キュービットのエラー率の大きな差、個々の回路エラーを訂正する能力、および少なくとも2つの論理キュービット間のエンタングルメントを生成する能力が必要であると指摘している。これらの結果が維持されれば、チームはこれらすべてを達成し、確かに耐久性のある量子コンピューティングの時代に入ったと言える。

【ニュース解説】

MicrosoftとQuantinuumが、量子コンピューティングの分野で重要な進展を遂げたと発表しました。この進展は、量子エラー訂正技術に関するもので、QuantinuumのイオントラップハードウェアとMicrosoftの新しいキュービット仮想化システムを組み合わせることで、14,000回以上の実験を行い、単一のエラーも発生させずに成功させました。この技術により、論理キュービットのエラーを検出し、修正することが可能になり、論理キュービットを破壊することなくエラー訂正が行えるようになりました。これは、量子コンピューティングがこれまでの「Noisy Intermediate Scale Quantum (NISQ)」時代から新たな段階へと移行したことを意味します。

NISQ時代とは、量子システムが環境のわずかな変化によってランダムになる可能性があり、現行の量子コンピュータが数千キュービットに限定されている時代を指します。キュービットは量子システムの基本的な計算単位であり、複数の状態に同時に存在できる特性を持っています。この特性が、量子コンピューティングが従来のコンピューティングに比べて大幅な計算能力の向上をもたらす可能性を秘めています。

この技術の進展は、量子コンピューティングの実用化に向けた大きな一歩を意味します。量子エラー訂正技術の向上により、より長く、より複雑な計算を行うことが可能になり、量子コンピュータの商業的な利用が現実のものとなります。特に、100個の論理キュービットを持つコンピュータは、既にいくつかの問題を解決するのに役立つ可能性があり、1,000個のキュービットを持つマシンは、商業的な利点をもたらすことができるとされています。

しかし、この技術の進展には、まだ解決すべき課題も多く存在します。例えば、エラー訂正技術のさらなる改善、量子コンピュータのスケーラビリティ、および量子コンピューティングの安定性と信頼性の向上などが挙げられます。また、この技術の実用化には、量子コンピューティングの理論を実際のアプリケーションに応用するためのさらなる研究が必要です。

量子コンピューティングの進展は、科学、医療、金融など、多くの分野に革命をもたらす可能性があります。例えば、薬物の発見や気候変動のモデリング、複雑な金融モデルの解析など、従来のコンピュータでは解決が困難だった問題に対して、新たな解決策を提供することが期待されています。しかし、量子コンピューティングの発展は、セキュリティやプライバシーに関する新たな課題をもたらす可能性もあり、これらの問題に対処するための研究も重要です。

最終的に、MicrosoftとQuantinuumによるこの進展は、量子コンピューティングの分野における重要なマイルストーンであり、量子コンピューティングの実用化に向けた道のりにおいて、重要な一歩を示しています。量子コンピューティングの将来は明るく、その可能性は計り知れませんが、その実現にはまだ多くの課題があり、継続的な研究と開発が必要です。

from Microsoft and Quantinuum say they’ve ushered in the next era of quantum computing.

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