マイクロソフトは量子スーパーコンピュータに照準を合わせる

今週初め、マイクロソフトは、量子力学の特異性により、従来のコンピュータよりも優れた特定の問題に対処できる巨大なマシンである量子スーパーコンピュータの自社バージョンの構築に向けて大きなマイルストーンを達成したと発表した。

これらの特性により、コンピューターは情報を 0、1、またはその両方の組み合わせとして表現できるようになります。この場合、計算の単位はもはや古典的な 0 または 1 ビットではなく、古典的なビットの量子版である量子ビットになります。

量子コンピュータを構築する方法は数多くある。Google と IBM は超伝導量子ビットを使ったアプローチを採用しており、いくつかの小規模企業は中性原子量子コンピュータを検討している。Microsoft の戦略は異なる。同社は、革新的で実験的な物理学を伴うトポロジカル量子ビットと呼ばれる新しい種類の量子ビットに取り組みたいと考えている。これを作るには、半導体と超伝導体の材料、静電ゲート、特殊粒子、ナノワイヤ、磁場が必要だ。

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マイクロソフトが達成したと主張するマイルストーンは、同社のトポロジカル量子ビットがコンピューティングのための小型で高速かつ信頼性の高いユニットとして機能できることを、 Physical Review B誌の査読済み論文で証明したという事実に関係している。(トポロジカル量子ビットの背後にある物理学がどのように機能するかを説明する完全なビデオは、同社のブログ投稿で見ることができる。)

マイクロソフトの次の段階は、これらのユニットを制御可能なハードウェアとエラーの少ないシステムに統合することです。現在研究されている量子ビットは壊れやすく扱いにくい傾向があるため、科学者は量子ビットを量子状態から外す環境からの干渉によって発生する可能性のあるエラーを修正または処理する方法を考え出す必要があります。

システムがまとまって機能することを保証するとともに、マイクロソフトの研究者は、量子ビット自体も改良し、「編み込み」と呼ばれるプロセスを通じて量子ビットがエンタングルメントなどの特性を実現できるようにします。この特性により、デバイスはより複雑な操作を実行できるようになります。

その後、同社は相互にリンクされた量子ビットの数を増やす作業に取り組む。マイクロソフトはTechCrunchに対し、10年以内にこれらのトポロジカル量子ビットで構成された完全な量子スーパーコンピューターを開発することを目指していると語った。