Kipu Quantumは、デジタル量子コンピューティングの離散的なゲート操作とアナログアプローチで使用される連続的な量子ダイナミクスを統合したハイブリッドパラダイムであるデジタル-アナログ量子コンピューティング（DAQC）の技術概要を公開しました。DAQCはハードウェアの自然な相互作用を活用しながら、深い回路の深さの必要性を減少させ、NISQ時代のデバイスに特に適しています。その利点にもかかわらず、主にデジタルアーキテクチャに焦点を当ててきたハードウェアベンダーによってDAQCは十分に活用されていません。
同社は、フェルミオン-ボソンシミュレーションや量子最適化などのアプリケーションを通じてDAQCの可能性を示しています。超伝導回路では、自然な結合を利用してゲート要件を減らしたハバード-ホルスタインモデルを実装できます。最適化タスクについては、Kipuはデジタル-アナログ断熱的量子最適化（DACQO）がより大きな問題をより短い実行時間とより低いエラー率で解決できることを実証しています。これらのアプローチはイオントラップシステムでテストされ、フォトニックやスピン量子ビットプロセッサーを含む追加のプラットフォームに拡張されています。
KipuはGoogleとQuEraによる最近のデモンストレーションをDAQCコンセプトの実世界での検証として参照しています。Googleは量子相転移研究に超伝導ハードウェアを使用し、QuEraは論理量子ビット符号化に中性原子プロセッサーを使用しました。これらの結果は、特に量子エラー訂正とシミュレーションにおいて、アナログ相互作用が量子アルゴリズムの性能を向上させることの実践的な証拠を提供しています。
この記事は、DAQCが古典的手法を上回る可能性のある高影響力のアプリケーション領域として、創薬、材料モデリング、金融リスク評価、物流最適化を特定しています。アルゴリズムの複雑さを減らしノイズ耐性を向上させることで、DAQCは完全な故障耐性が達成される前でも産業タスクに量子ハードウェアをより使いやすくします。Kipuは、Gurobi、CPLEX、テンソルネットワークなどの古典的ツールと競合する手法を開発しています。
Kipuは、超伝導（Google、IQM、Rigetti）、中性原子（Pasqal、QuEra）、イオントラップ（AQT、eleQtron）、フォトニクス（Quandela）、スピン量子ビット（Diraq）などのプラットフォームでDAQCの可能性を系統的に探求するようハードウェアプロバイダーに呼びかけています。同社は、理論的可能性と実世界での優位性の間のギャップを埋めることを目指し、量子シミュレーション、化学、最適化のためのDAQCの社内開発を継続しています。
2025年4月11日
