2016年5月8日
IBMは先週、一般の人々がウェブ上で利用可能な5量子ビットの量子コンピュータでプログラムを構成・実行できるIBM Quantum Experienceを発表し、大きな注目と若干の論争を巻き起こした。IBMは私にこの機能へのアクセス権を付与してくれたので、ここ数日間使用してみた。以下が私の第一印象である。
5量子ビットでは確かに古典コンピュータを上回る性能は得られないが、量子コンピューティングの基本概念を試してみるには十分である。IBM Quantum Experienceは6つのセクションに分かれたユーザーガイドで構成されており、量子コンピューティングの基礎について良い入門書となっている。第2のセクションはコンポーザーで、IBMが「スコア」と呼ぶもの（楽譜に似た見た目のもの）にゲートをドラッグ&ドロップできる。空のスコアは次のようになっている：
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画面下部に色付きの図形で示されているゲートの集合をドラッグ&ドロップすることで、量子アルゴリズムを構成できる。IBMは8つの単一量子ビットゲート、1つの2量子ビットCNOTゲート、2つの測定ゲート、そして1つのアイドルゲートを提供している。CNOTゲートと単一量子ビットゲートの集合は、あらゆる量子アルゴリズムを合成できるユニバーサルセットを構成している。下の画像はスコアを構成した後の簡単な例を示している：
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スコアを構成したら、それを実行して結果を3つの方法のいずれかで見ることができる：
シミュレータの実行回数に制限はない。ただし、IBMは実際のプロセッサでの実行回数を、定期的に提供される処理ユニットのシステムで配分している。
結果セクションを見て最終的な出力を確認できる。最後に配置した測定ブロックの種類に応じて、各終状態の確率を示す棒グラフが表示されるか、量子ビットの完全な状態を3次元で示すブロッホ球が表示される。
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分布を示す棒グラフの例
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個々の量子ビットのブロッホ測定を示す例
IBMはこれを実装したことで大いに称賛に値する。学生や研究者にとって良いツールである。しかし、実際の量子プロセッサを含めたことによる「すごい」という価値以外に、どんな価値があるのかは明確ではない。5量子ビットでは、シミュレータでもほぼ同じ結果が得られ、違いを判別することはできないだろう。GoogleとMicrosoftも同様の機能を作成したが、IBMほどには宣伝しなかった。Googleは2014年にQuantum Computer Playgroundをリリースし、MicrosoftはLanguage-Integrated Quantum Operationsの略であるLIQUi|>と呼ばれる完全なシミュレータを昨年リリースした。しかし、少なくとも教育的な観点からは、IBMの機能の方が好ましい。優れたグラフィカルユーザーインターフェースとユーザーガイドに含まれるチュートリアルがあるからだ。
唯一の論点は、IBMのマーケティング担当者が、これが学生や研究者に提供する教育的・実験的技術に過ぎないというよりも、一般に開かれた完全な機能であるかのように示唆することで、少し熱心になりすぎたかもしれないということである。彼らのプレスリリースのタイトルは「IBM Makes Quantum Computing Available on IBM Cloud」で、一般メディアで大きく取り上げられた。別の見解については、TheRegisterに掲載されたChris Williamsの意見を読むことができる。一部の報道声明で、IBMは実際の商業化に向けた方向性として、量子コンピューティングをクラウドで利用可能にすることを示唆しているようだ。これは、私を含む多くの人々が持つ信念と一致している。しかしそれでも、これが現実になるまでには数年かかるかもしれず、その時点でもIBMの年間総収益のごく一部を生み出すに過ぎないだろう。
