量子コンピュータは、従来のコンピュータをはるかに凌駕する処理能力を持つ、最高峰の技術と考えられています。しかし、最大のパラドックスは、数百万ドルもするこれらのマシンが一度に1人のユーザーしか処理できないことです。つまり、高価なハードウェアリソースの大部分が無駄になり、ユーザーは小さなタスクを実行するたびに順番を待つことになります。
最近、コロンビア大学（米国）の研究者らは、HyperQと呼ばれる画期的なソリューションを発表しました。これは、量子コンピュータで複数のタスクを実行できるシステムであり、複数のユーザーが同じデバイス上で同時にアクセスして処理することを可能にします。クラウドコンピューティングで普及しているリソース共有モデルが、実用的な量子コンピューティングに成功裏に適用されたのは、歴史上初めてのことです。
HyperQはミドルウェア層として機能し、物理的な量子コンピュータを複数の「量子仮想マシン」（qVM）に分割します。これらのqVMは完全に分離され、互いに干渉することなく異なるプログラムを同時に実行できるように設計されています。インテリジェントなスケジューリングアルゴリズムが、これらのタスクを量子チップの最も効率的な領域に調整します。これは、クラウドサーバーがマルチユーザー環境で処理リソースを分散させる方法に似ています。
IBMの実際の量子インフラストラクチャ上でチームが行った実験では、ユーザーの待ち時間が最大40分の1に短縮され、同じ時間枠で実行される量子プログラムの数が10倍増加するなど、目覚ましい結果が得られました。HyperQは速度の向上に加え、計算エラーの原因となる量子ノイズゾーンを自動的に回避することで精度も向上させました。
注目すべき点は、HyperQ ではプログラムの書き換えがまったく必要なく、どのタスクが一緒に実行されるかを事前に知る必要もないことです。これにより、システムは柔軟になり、実際に簡単に適用できます。
専門家は、この技術が量子コンピューティングの商業化を大きく後押しする可能性があると指摘しています。IBM、Google、Amazonなどのインフラプロバイダーは、追加のハードウェア投資をすることなく、より多くの顧客にサービスを提供できるようになり、コストを削減し、アクセスを拡大することができます。一方、特にバイオメディカル、新素材、エネルギー分野の研究者は、量子リソースに迅速かつ継続的にアクセスできることから直接的な恩恵を受けるでしょう。
開発チームは、メーカーに関係なく、あらゆる種類の量子コンピューター間でリソースを共有できるようにすることを目指し、システムを多くの新しい量子アーキテクチャと互換性を持たせるように拡張していると述べた。
HyperQ は、量子技術を研究室の外に持ち出し、ポストシリコン時代の実際のコンピューティング インフラストラクチャとしての役割に近づけるための重要な一歩とみなされています。
出典: https://khoahocdoisong.vn/may-tinh-luong-tu-dau-tien-chay-da-nhiem-thanh-cong-post1553546.html
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