ビットコイン Qデーが近づいている？新しいIBM量子チップが別のマイルストーンに達する見込み

簡潔に言えば

• IBMは水曜日にナイトホークおよびルーン量子プロセッサを発表しました。
• Nighthawk の 120 キュービットと 218 カプラーは、最大 5,000 の 2 キュービットゲートをサポートする回路を支えます。
• IBMは2026年までにコミュニティによって検証された量子アドバンテージを目指し、2029年までにフォールトトレランスに向けたマイルストーンを設定しています。

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IBMは水曜日に実用的な量子コンピューティングのためのロードマップの次のステップを発表し、2026年までに検証された量子アドバンテージに向けて、この分野を推進するのに役立つと述べたアップグレードされたプロセッサ、ソフトウェア、および製造方法を公開しました。また、2029年までにフォールトトレランスに向けたマイルストーンも発表しました。

「量子優位性」とは、量子コンピュータが従来のコンピュータでは達成できないタスクを実行するポイントを指します。フォールトトレランスは、量子コンピュータがエラーに直面した際にパフォーマンスを安定させる能力を意味します。IBMのロードマップが実現すれば、IBMのナイトホークプロセッサは、10年末までに商業的に実行可能な量子コンピュータへの重要なステップを示すことになるでしょう。

IBMの発表は量子コンピューティングを「Q-Day」に一歩近づけましたが、新しいプロセッサはビットコインを保護する暗号に対する脅威からはまだ遠いです。

ビットコインの楕円曲線暗号を解読するには、約2,000の論理キュービットを持つ耐障害量子コンピュータが必要であり、エラー訂正を考慮に入れると、これは数千万の物理キュービットに相当します。Quantum Nighthawkは、低エラー率を維持しながらより複雑な計算を処理するために設計された120キュービットプロセッサです。

それでも、Q-Dayが近づいています。最初のナイトホークシステムは2025年末までにユーザーに届く予定で、将来のバージョンは2028年までに1,000以上の接続キュービットを超えると予測されています。このチップは218の調整可能なカプラーを介して各キュービットを接続し、2023年のIBMの前のヘロンデザインより約20％多くなっています。IBMは、新しいアーキテクチャにより回路が約30％複雑になり、最大5,000の2キュービットゲートの計算をサポートすると述べました。

ナイトホークは、2029年までに大規模でフォールトトレラントな量子コンピュータ—IBM Quantum Starling—を提供するために発表された一連のステップ、IBMのスターリングロードマップの次のウェイポイントです。産業用のスケーラブルな量子コンピュータを製造するという目標を達成するには、モジュラーアーキテクチャやエラー訂正など、スターリングの展開で期待される他の重要な進歩が必要です。

IBMの発表は、量子コンピューティングへの新たな投資の波に続いた。10月、Googleはそのウィロープロセッサーが確認された量子速度向上を達成し、既知の古典的スーパーコンピュータよりも早く物理シミュレーションを完了したと発表した。この結果は、Bitcoinの暗号の長期的なセキュリティに対する懸念を再燃させた。

IBMは量子の野望を支援するために、Algorithmiq、Flatiron Institute、BlueQubitと提携し、ベンチマーク実験における量子と古典的な結果を比較するためのオープンソースプラットフォームである量子アドバンテージトラッカーを立ち上げました。

IBMは、新しいハードウェアに合わせてQiskitソフトウェアを拡張することを発表しました。同社によると、Qiskitの動的回路は100キュービットスケールで精度を24%向上させました。新しいC-APIインターフェースは、エラー緩和を加速するために高性能な古典システムとQiskitを接続し、IBMが主張するには、正確な結果を抽出するコストを100倍以上削減します。

2027年までに、IBMは研究者が物理および化学システムをモデル化するのを支援するために、機械学習と最適化の計算ライブラリを追加する計画です。

フォールトトレランスに向けた構築

IBMはまた、同社がフォールトトレラント量子コンピューティングに必要なすべての主要なハードウェアコンポーネントを示すことができると述べた実験的なQuantum Loonプロセッサの進展を発表しました。このチップアーキテクチャは、遠く離れたキュービットを接続するロングレンジの「c-couplers」や、操作の間にキュービットをリセットする能力を含む、他のテストシステムですでに証明された技術に基づいています。

同社は、qLDPCコードを使用して480ナノ秒未満でリアルタイムの修正を達成し、エラー復号性能の10倍の高速化を報告しました—これは予定より1年早く到達したマイルストーンだと述べています。

開発を加速するために、IBMはニューヨークのアルバニー・ナノテク・コンプレックスにある300ミリメートルのウエハーラインに量子チップの生産を移しました。この移行により、研究のスピードが2倍になり、チップの複雑さが10倍に増加し、複数のプロセッサ設計が並行して開発され、探求されることが可能になったと述べています。

IBMは、これらの更新がスケーラブルでフォールトトレラントな量子システムに向けた進展を示し、今後数年での量子アドバンテージのコミュニティ検証デモのための基盤を提供することを意味すると述べました。

「IBMは、量子ソフトウェア、ハードウェア、製造、エラー修正を迅速に発明し、スケールさせて、変革的なアプリケーションを解放できる唯一の企業であると信じています」とIBMリサーチディレクターのジェイ・ガンベッタ氏は声明で述べました。