グーグルが3種類目の量子コンピュータ開発へ

　米Googleが3種類目の量子コンピュータの独自開発を進めている。第一は2013年に導入したカナダD-Wave Systemsの量子コンピュータ。第二は2014年から始めた、量子ゲート方式の量子コンピュータだ。これらとは別にもう1種類、新しく量子アニーリング方式の量子コンピュータを開発することを、このほど明らかにした。

　Googleは2016年6月27～30日まで米ロサンゼルスで開催した量子アニーリングに関する学会「Adiabatic Quantum Computing Conference（AQC） 2016」で、新しい量子コンピュータ「Quantum Annealer v2.0」の開発計画などを発表した（写真1）。またGoogleはAQC 2016で、量子コンピュータと既存のコンピュータとを組み合わせて活用する計画や、数年後に50個の「量子ビット」を搭載した量子コンピュータを実現する方針などを明らかにしている。

写真1●Googleが発表した量子コンピュータの開発計画

上段が量子ゲート方式、下段が量子アニーリング方式に関するロードマップだ

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　盛りだくさんだったAQC 2016におけるGoogleの発表内容を、それぞれ詳しく見ていこう。まずは量子アニーリング方式の量子コンピュータを新規開発するという話題だ。

人工知能用の量子コンピュータを独自開発

　量子コンピュータの方式としては、米IBMや米Microsoft、米Intelなどが開発を進める「量子ゲート方式」と、東京工業大学の西森秀稔教授と門脇正史氏が提唱した理論に基づいてカナダのD-Wave Systemsが2011年に商用化した「量子アニーリング方式」がある。

　量子ゲート方式は、アルゴリズムを開発すればさまざまな問題が解けるとされる。一方の量子アニーリング方式は、「組み合わせ最適化問題」を解くための専用装置だ。装置の中で実際に量子アニーリングという物理現象を発生させることで問題を解く（関連記事：驚愕の量子コンピュータ）。組み合わせ最適化問題は「機械学習」や「ディープラーニング」の計算処理そのものであり、これが高速に解けるようになれば、より高度な人工知能を実現できる可能性がある。

　Googleは2013年以来、量子コンピュータに関してさまざまな取り組みを発表している（表1）。

　まず2013年5月に米航空宇宙局（NASA）と共同で「Quantum Artificial Intelligence Lab（QuAIL、量子人工知能研究所）」を設立し、D-Waveの量子アニーリング方式の量子コンピュータを導入した。Googleは2015年12月に「D-Wave 2X」が組み合わせ最適化問題を既存のコンピュータに比べて1億倍（10の8乗倍）高速に解けるという検証結果を発表している。

　2014年9月には、米カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）のJohn Martinis教授のチームと提携し、量子ゲート方式の量子コンピュータを開発すると発表している。Googleは2016年6月9日に、この量子ゲート方式の量子コンピュータを使って量子アニーリングをシミュレーションする技術を発表している。