9月24日、夜のニュースコーナー「クオンタムビュー」をお届けします。今日は量子コンピュータ関連のニュースが全部で20本入ってきました。まず全部をざっとご紹介し、そのあと気になったものを詳しく見ていきます。どうぞ最後までお付き合いください。
それでは今日の20本をまとめてご紹介します。まず量子コンピュータの性能向上に関する研究から3本です。従来の量子トポロジカルデータ解析の制約を回避する新アルゴリズムが発表されました。Mayerホモロジーで量子優位性を狙う：従来の量子トポロジカルデータ解析の制約を回避する新アルゴリズム。量子LDPC符号向けの新しい復号手法も登場しています。量子LDPC符号のソフト復号法：実験検証を伴うビームサーチデコーダ。次に企業の動きです。天然ガス輸送ネットワークの最適化に量子コンピュータを活用する研究が発表されました。Classiq、INGL、IonQが天然ガス輸送ネットワークの量子最適化を前進させる。IT大手と量子コンピュータ企業の提携も発表されています。CGIとD-Wave、輸送・物流・小売にわたるエンタープライズ量子最適化の商業化で提携。業界全体の構造を示す調査結果も出ました。国際調査で、量子企業の90%が国境を越えたサプライチェーンに依存していることが判明。商用量子エラー管理ソフトウェアの比較ベンチマークも公開されています。独立したクロススタックベンチマークが、156量子ビットのIBM Heronハードウェアにおける商用量子エラー管理を評価。Q-CTRLが100量子ビットの量子フーリエ変換の実行を実証しました。Q-CTRL、畳み込みコンパイル戦略を用いて100量子ビット量子フーリエ変換を実行。ドイツ政府が大型の量子コンピュータ開発プロジェクトを発表しました。ドイツ政府、QUDORA主導コンソーシアムを選定、1億2,200万ユーロ（1億3,880万米ドル）規模のNFQC-1kイオントラップ量子コンピュータプロジェクトを実施へ。IonQのQPUがNVIDIAの研究センターに設置されることになりました。IonQ、NVIDIA Accelerated Quantum Research Center（NVAQC）での最初のオンプレミスQPU導入に選定。PhotonicとMicrosoftの提携も発表されています。Photonic Inc.とMicrosoft、分散アーキテクチャ向け量子リソース推定の推進で提携。解説記事としては、ショアのアルゴリズムの連載第2回が公開されました。【寄稿】ゼロから学ぶショアのアルゴリズム（第2回）：blueqat SDKで量子加算器を自動生成する。市場関連では、9月23日の量子関連銘柄の動きをまとめました。【クオンタムマーケット】9月23日｜上昇2銘柄、下落8銘柄、平均-2.61%。研究論文では、モジュール型量子計算の新しい手法が提案されています。任意の回転曲面符号レイアウトにおける分散型格子手術のためのシンドローム抽出フレームワーク。地域の取り組みとして、メリーランド州の量子戦略を紹介しました。量子の地理：メリーランド州が実際に構築しているもの。大学の新設ラボの話題も入っています。Yenepoya大学とEdutecnicia、MangaluruにQuantum AI Catalyst Labを設立するため提携。研究実証の報告も届いています。コーネル大学、Nullspace ESシミュレーションソフトウェアに支援された捕捉イオンの定在波EIT冷却を初めて実証。量子セキュリティ関連の発表も2件ありました。Quantum Computing Inc.、ECOC 2026でQKDと量子認証を組み合わせた統合型量子セキュリティプラットフォームを発表。SK TelecomとKISTI、ECOC 2026で量子暗号ネットワーク向け標準ベースのデジタルツインを発表。企業紹介としてIQMを解説しました。IQMとは？。そして9月22日の市場まとめも掲載しています。【クオンタムマーケット】9月22日｜量子10銘柄、上昇6下落4、平均-1.48%。この中から、ドイツの大型プロジェクト、IonQとNVIDIAの提携、Q-CTRLの実証の3本を詳しく見ていきます。まず1本目です。
1本目は、ドイツ政府の大型量子コンピュータプロジェクトです。ドイツ政府、QUDORA主導コンソーシアムを選定、1億2,200万ユーロ（1億3,880万米ドル）規模のNFQC-1kイオントラップ量子コンピュータプロジェクトを実施へ。ドイツ政府はQUDORA主導のコンソーシアムを選定し、総額1億2,200万ユーロ、日本円で約1億3,880万米ドルのプロジェクトを開始します。5年間で1,000の物理量子ビットと50の論理量子ビットを持つ誤り耐性型のイオントラップ量子コンピュータを開発する計画です。イオントラップとは、電気を使ってイオンを空間に閉じ込め、その状態を量子ビットとして使う方式です。並行して、量子処理ユニットを生産する半導体パイロットラインも設立します。久保田さん、このプロジェクトが決まったことで、業界にどんな変化が起きると見ていますか。
有沢さん、このニュースで変わるのは、欧州に1,000量子ビット級の誤り耐性型マシンを実際に作る産学連携の枠組みができたことです。誤り耐性型とは、計算中に起きるエラーを自動で訂正しながら動く方式のことですね。これまで欧州の量子開発は研究機関ごとにばらばらでしたが、QUDORAというスタートアップがシステム全体の統括を担い、NXPやAQTといった企業が参加することで、製造まで一気通貫で進む体制が初めて整いました。特に注目したいのは、レーザーではなくチップスケールのマイクロ波でイオンを制御する点です。これにより標準的な半導体製造工程に組み込めるため、量産への道筋が立ちます。ただ、まだ示されていないのは、1,000量子ビットを実際に動かしたときのエラー率です。目標は論理ゲートのエラー率0.01%未満とされていますが、これが実機で達成できるかは論文や試作機のデータが出るまで分かりません。次に、このプロジェクトの量子フーリエ変換ベンチマークの結果が出れば、性能の裏付けが取れたと言えるでしょう。
久保田さんのお話で出てきた「論理量子ビット」という言葉が少し難しかったかもしれません。これは、複数の物理量子ビットをまとめて1つのエラーしにくい量子ビットとして扱う仕組みです。つまり、ドイツ政府が1,000個の物理量子ビットと50個の論理量子ビットを持つコンピュータを作る計画だ、ということですね。次は2本目のニュースに進みます。
2本目は、IonQとNVIDIAの提携です。IonQ、NVIDIA Accelerated Quantum Research Center（NVAQC）での最初のオンプレミスQPU導入に選定。IonQの第6世代量子処理ユニット「Superion 256」が、NVIDIAの量子研究センターに設置される初のオンプレミス量子コンピュータに選ばれました。2027年に設置予定で、NVQLink経由でNVIDIAのGPUラックと直接接続され、CUDA-Qソフトウェアで制御されます。このシステムは最大1万量子ビット以上に拡張可能で、金融や創薬などへの応用が期待されています。久保田さん、この発表の意味するところは何でしょうか。
有沢さん、この発表で変わるのは、量子コンピュータとGPUが同じ筐体内で直接つながる「量子と古典の融合」が、実際の研究センターで動き始めることです。これまで量子コンピュータはクラウド経由でGPUと接続するのが一般的でした。通信の遅延が大きく、量子エラーの訂正をリアルタイムで行うには間に合いませんでした。NVQLinkで直接つなぐことで、サブマイクロ秒の遅延でGPUが量子ビットの制御を補助できます。これは、量子エラー訂正を実用化する上で重要な一歩です。ただ、まだ示されていないのは、この構成で実際にどの程度の計算速度が得られるかです。接続しただけでは性能は測れません。次に、このシステムで具体的なアプリケーション、例えば創薬や金融リスク計算のベンチマーク結果が出れば、量子コンピュータが実務で使える段階に入ったと判断できます。
「サブマイクロ秒」という言葉が出てきましたね。これは100万分の1秒より短い時間のことです。つまり、量子コンピュータとGPUがこれまでよりずっと速く連携できるようになる、ということですね。では、3本目のニュースに進みます。
3本目は、Q-CTRLの量子フーリエ変換の実証です。Q-CTRL、畳み込みコンパイル戦略を用いて100量子ビット量子フーリエ変換を実行。Q-CTRLは最大100物理量子ビットで量子フーリエ変換の実行を実証しました。量子フーリエ変換とは、量子コンピュータで信号の周波数を解析するための基本処理です。畳み込みQFTという新しいコンパイル手法により、配線のオーバーヘッドを排除し、50量子ビットで11.4%、80量子ビットで1.8%のプロセス忠実度を達成しました。100量子ビットでも正しい周波数ビット列が最高確率で得られたと報告しています。久保田さん、この成果の意義をどうご覧になりますか。
有沢さん、この成果で変わるのは、量子コンピュータの性能を測る代表的なベンチマークである量子フーリエ変換を、100量子ビットという大規模な系で実行できる道が開けたことです。従来、量子コンピュータは量子ビット数が増えるほどエラーの影響で性能が急激に下がり、まともな計算結果が得られなくなるのが課題でした。Q-CTRLは配線のオーバーヘッドを排除するコンパイル手法と、アイドル時間のノイズを抑える技術を組み合わせることで、100量子ビットでも正しい結果が得られることを示しました。ただ、まだ示されていないのは、この手法が量子フーリエ変換以外のアルゴリズムでも有効かどうかです。次に、この畳み込みQFTを他の量子アルゴリズムに応用した結果が出れば、汎用的な性能向上手法として確立できるでしょう。
「プロセス忠実度」という言葉が出てきました。これは、計算結果が理想的な結果にどれだけ近いかを示す指標で、1に近いほど正確です。つまり、50量子ビットで11.4%、80量子ビットで1.8%というのは、まだ完璧とは言えないものの、大規模な計算で正しい答えが得られる可能性を示した、ということですね。
今日詳しく見た3本を並べてみると、それぞれが違う層の話でした。ドイツのプロジェクトはハードウェアを大量に作る量産体制、IonQとNVIDIAは量子と古典を高速でつなぐ計算基盤、Q-CTRLは限られたハードウェアで性能を引き出すソフトウェア技術です。無理に1つの流れにまとめる必要はないと思います。ただ、共通して言えるのは、どの発表も「量子コンピュータを実際の計算に使う」ための一歩であることです。次に見ておくべきは、これらの技術が実際のアプリケーションでどの程度の性能を出すか、そのベンチマーク結果です。
今日の米国市場です。9月23日の終値で、量子コンピュータ関連10銘柄のうち上昇2銘柄、下落8銘柄、平均は-2.61%でした。いちばん上げたのはIonQで+4.42%、いちばん下げたのはXanaduで-7.79%です。
久保田さんの解説を受けると、今日の3本はそれぞれハードウェア、計算基盤、ソフトウェアと層が異なるものの、いずれも実用化に向けた前進でした。明日の夜もこの時間に、最新の量子コンピュータ事情をお伝えします。おやすみなさい。
