中国が記録的な高速量子コンピュータを開発

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中国の最新量子コンピュータは、世界最速のスーパーコンピュータよりも200億年速い、100万分の1秒で超複雑な問題を解くことができる。

合肥にある JiuZhang 量子コンピューターの最初のバージョン。写真：新華社 — 合肥にある JiuZhang 量子コンピューターの最初のバージョン。写真：*新華社*

10月10日にPhysical Review Letters誌に掲載された研究によると、九張3号の試作機は、同シリーズの前身機の記録を100万倍も上回る計算速度を達成した。サウスチャイナ・モーニング・ポスト紙によると、研究チームは安徽省合肥市にある中国科学技術大学の国家量子研究プログラムの上級科学者、潘建偉氏が率いる。

古代の数学書にちなんで名付けられた最初の九章マシンは、パン氏のチームによって2020年に構築されました。このマシンは、光速で移動する微小粒子である光子を計算媒体として用います。各光子は量子情報の基本単位である量子ビットを保持しています。パン氏と彼の同僚は、このコンピューターの最初の2つのバージョンで光子の数を76から113に増やした後、最新バージョンでは255に到達しました。

研究チームは、ガウスボソンサンプリングに基づく複雑な問題を九章3号を用いて解いた。ガウスボソンサンプリングは、結晶と鏡の迷路を移動する光粒子の挙動をシミュレートする。この問題は当初、ゴールレスゲームとして提示されたが、最近の研究では、ガウスボソンサンプリングが暗号学に応用できることが示されている。研究者らによると、実験において、九章3号は最も複雑なサンプルセットでこの問題を解決し、100万分の1秒で処理できることを実証した。米国が開発し、2022年半ばまでに世界最強のスーパーコンピュータとなるフロンティアでも、同じ問題を完了するには200億年以上かかる。

中国、米国、そして多くの国々が「量子超越性」の達成を目指して競争を繰り広げています。量子超越性とは、従来のコンピュータの性能を凌駕し、従来のコンピュータの能力を超えた問題を解けるようになることです。しかし、各国はそれぞれ異なる手法を用いてこの目標を達成しており、光子プロセッサは数種類の量子コンピュータのうちの1つに過ぎません。

トロントに拠点を置く企業、ザナドゥ社も光ベースのシステムを開発しています。同社は米国国立標準技術研究所（NIST）と共同で、2022年までに216個の光子を搭載した量子プロセッサ「Aurora」の導入を目指しています。しかし、このマシンは高速であるにもかかわらず、従来のコンピュータの代替にはまだなっておりません。現状では、保護された環境下で特殊なタスクのために短時間しか動作できず、エラーが発生しやすいという問題があります。

アン・カン（ SCMPによると）

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