研究者によると、量子コンピュータは理論的には2030年までに準備できる可能性がある

カリフォルニア工科大学の研究者たちは、実用的な量子コンピューターが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（qubit）で実現可能であり、今世紀末までに初の量子コンピューターが展開される可能性があると理論づけています。

Caltechの研究者たちは、同校関連のスタートアップOratomicと協力し、「現在の初歩的な量子コンピューターに蔓延している誤り」を減らすことで、10,000から20,000 qubit程度で実用的な量子コンピューターが構築可能になると述べました。

これまで、量子コンピューターが適切に機能するためには数百万のqubitが必要だと考えられていました。qubitは量子コンピューターの基本単位であり、古典的なコンピューターにおけるビットのように2進数で情報をエンコードします。

「必要なqubit数が少なくなることで、理論的には今世紀末までに量子コンピューターが稼働可能になる」とCaltechは述べています。

光学ピンセットによる原子の移動

この理論的革新は、「中性原子系」を活用した誤り訂正アーキテクチャを提案しています。中性原子系では、レーザーである「光学ピンセット」を用いて原子を長距離にわたって物理的に移動・接続することが可能です。

「私たちは、中性原子量子プロセッサのための新しいアーキテクチャを開発しており、これによってフォールトトレラントな量子計算のための資源見積もりが劇的に削減されます」とCaltechの理論物理学者John Preskillは火曜日に語り、さらに次のように付け加えました：

「この進展によって、幅広く有用な量子コンピューティングが間もなく現実になると楽観視しています。」

最近史上最大のqubit配列を作成したCaltechの物理学教授Manuel Endresは、次のように述べました：

「他の量子コンピューティングプラットフォームと異なり、中性原子qubitは長距離にわたって直接接続することができます。光学ピンセットは、配列の端まで原子を移動させ、直接別の原子とエンタングルさせることができます。」

この新技術によって、各論理qubitを従来法で必要だったおよそ1,000に対し、わずか5つの物理qubitでエンコードできるとCaltechは述べています。

「実際、これが非常によく機能するのは驚きです。私たちが“超高効率な誤り訂正”と呼んでいるものです」とEndresは語りました。

量子技術の最前線は想像以上に近い

Oratomicは、CaltechのAdvanced Quantum Computing Missionと緊密に連携し、量子情報処理の研究を継続し、世界初の実用スケールのフォールトトレラント量子コンピューターの構築を目指すと述べています。

この研究はGoogleが論文を発表してからわずか1日後のことです。その論文では、量子コンピューターがBitcoinの暗号技術をわずか9分で破れる可能性があり、しかも当初考えられていたよりもはるかに少ない計算力で足りると主張しています。

一方でGoogleは今週の論文で、暗号資産開発者が本当の脅威が現れるのを待つのではなく、今すぐブロックチェーンをポスト量子暗号（PQC）へ移行させるよう促しました。

先週、インターネット大手はPQC移行のタイムラインとして2029年を設定し、「量子技術の最前線」は見た目以上に近い可能性があると警告しました。