研究者らは、量子コンピュータは理論上2030年までに実用化される可能性があると言っている

カリフォルニア工科大学（Caltech）の研究者らは、機能する量子コンピューターには、これまで考えられていたよりもはるかに少ない量子ビット（キュービット）が必要になる可能性があると理論づけており、今度の10年末までに最初の量子コンピューターが導入されることも現実的になるという。

Caltechの研究者が、Caltechに関連するスタートアップであるOratomicと取り組む中で、今日の「初歩的な量子コンピューターを困惑させている」誤りを減らすことで、機能する量子コンピューターは最少で10,000〜20,000量子ビットで構築できる可能性があると述べた。

Caltechによれば、量子コンピューターが適切に機能するには、以前は数百万量子ビットが必要だと考えられていたという。量子ビット（qubit）は量子コンピューターの基本単位で、2進数で情報を符号化するために、古典コンピューターにおけるビットに相当する。

「より少ない量子ビットが必要であることは、理論上、量子コンピューターが今度の10年末までに稼働状態になる可能性を意味します」とCaltechは述べた。

光学トゥイーザーで原子を動かす

今回の理論上の革新は、「中性原子システム」を活用する提案された誤り訂正アーキテクチャである。中性原子システムとは、「光学トゥイーザー」と呼ばれるレーザーを用いて、原子を物理的に移動させ、長距離にわたって接続できる仕組みのことだ。

「私たちは、フォールトトレラント量子コンピューティングに向けた資源見積もりを劇的に減らす中性原子量子プロセッサーの新しいアーキテクチャを開発しています」と、火曜日にCaltechの理論物理学者John Preskillは述べ、続けて：

「この進歩により、有用性の高い量子コンピューティングが間もなく現実になることに楽観的になれます。」

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最近Caltechで史上最大の量子ビット配列を作り上げた物理学教授Manuel Endresはこう述べた：

「他の量子コンピューティングのプラットフォームとは異なり、中性原子の量子ビットは長距離にわたって直接接続できます。光学トゥイーザーは、配列の反対側まで1個の原子を運び、その別の原子と直接エンタングルさせることができます。」

新技術により、各論理量子ビットは、Caltechによれば従来の方法で必要とされる約千の代わりに、最少で5つの物理量子ビットで符号化できるという。

「実際のところ、どれほどうまく機能するのかは本当に驚くべきです。これを私たちは『超効率的な誤り訂正』と呼んでいます」とEndresは述べた。

量子コンピューティングの論理アーキテクチャに関するレイアウトとコンパイル手順。出典:_ Caltech

量子フロンティアは見かけよりも近い

Oratomicは、量子情報処理に関する継続研究を行い、世界初のユーティリティ規模のフォールトトレラント量子コンピューターを構築することを目標として、CaltechのAdvanced Quantum Computing Missionと緊密に連携して進めると述べた。

この研究は、Googleが量子コンピューターは潜在的に9分でBitcoinの暗号を解読でき、当初考えられていたよりはるかに少ない計算能力で済むとする論文を公開したちょうど1日後の出来事だ。

一方でGoogleは、今週の論文で、現実の脅威が出現するのを待つのではなく、暗号開発者に対し、ブロックチェーンをポスト量子暗号（PQC）へ今すぐ移行するよう促した。

先週、インターネットの巨人はPQCへの移行に2029年のタイムラインを設定し、「量子フロンティア」は見かけよりも近い可能性があると警告した。

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