オークリッジ研究所、量子誤り訂正を検証するハイブリッド量子・HPCシステムを導入

何が起きたのか

オークリッジ国立研究所（ORNL）は、米国エネルギー省の資金で動く「量子科学センター」を通じて、新しい研究用システムを公開しました。量子コンピューターと従来型の高性能コンピューターを一つにまとめた、共同設計の基盤です。研究者はここで、量子の計算で起きる間違いを直す方法を試せます。

主な数字と事実

• IBMの「Quantum System Two」に、最新の120量子ビット「Nighthawk r2」プロセッサーが入っています。
• 高性能コンピューター「Umbra」には、AMDの第5世代EpycCPUと、Instinct MI355X GPUが使われています。
• AMDのVersal SoCが、量子回路の制御、読み出し、デコードを低い遅れで行います。
• IBMは、物理エラー率が1000分の1のとき、1兆回の論理操作に届く可能性があると示しました。

なぜ量子のエラーが問題なのか

量子コンピューターは、とても壊れやすい量子の状態を使って計算します。まわりの雑音で、その状態が失われることがあります。そこで、情報を守りながら計算する「量子エラー訂正」が必要です。完全に間違いを防げる量子コンピューターは、まだ10年ほど先と考えられています。

なぜ大切なのか

量子エラー訂正は、量子コンピューターを科学の役に立つ道具にするための大事な課題です。このシステムは、CPUとGPUを同じ環境で動かし、新しい方法を試せる場を作ります。研究者が多く使えるようになるため、実用化に近づく一歩といえます。

今後注目すべき点

• 階層型エラー訂正など、IBMが提案する新しい方法が実際にどこまで効くか。
• このシステムが、米国エネルギー省の「Quantum Genesis Mission」の目標にどう役立つか。
• 新しい「Q Competition」の計画がどう進むか。