IBM Qは、量子コンピューティングのパワーを実際に使用できる人々にもたらします。

あなた自身が量子ハードウェアを使用することはおそらくないでしょうが、量子ハードウェアなしでは完了できなかった研究から恩恵を受ける可能性は高くなります。 従来のコンピューターの 1 と 0 では、量子コンピューティングが可能な種類の処理を実現することはできませんでした。

可能性は無限ですが、重要なハードルが 1 つあります。それは、人々が実際に量子コンピューターにアクセスできない場合、そのテクノロジーは単なる興味深い科学プロジェクトに過ぎません。 コンピューター科学者や学術研究者などがハードウェアにアクセスできなければ、この分野は決して次のステップに進むことはできません。

この問題に対する IBM の答えは、 IBM Qと呼ばれるクラウドプラットフォーム. このプログラムは 2016 年 5 月に開始されて以来、ユーザーに量子コンピューターに直接アクセスせずに量子計算を利用する方法を提供しています。

ハードウェア自体は豊富ではないかもしれませんが、おかげで IBM Q、それはどこにでもあります。

クォンタムビルド

私は、IBM Q戦略およびエコシステム担当副社長のボブ・スーター氏に、混雑した展示会場で会いました。 IBM Thinkカンファレンス 4月中。 私たちは、量子計算を可能にする複雑なアーキテクチャの一部であるクライオスタットから数インチ離れたところに立っていました。

「実際の量子デバイスである量子ビットはここに住んでいます」とスートル氏は構造の底部にある小さな区画を指しながら私に語った。 「これは絶対零度に非常に近い値に保たれています。 0.015ケルビン。 それは絶対零度より少し上の、何も動かない場所です。」

冷凍は、過去 10 年間の量子コンピューティング プロジェクトの多くに共通する要素です。 温度が低いため、絡み合いが起こりやすい環境が維持されやすくなります。 これは、この分野で働く科学者やエンジニアが直面する最大の課題の 1 つです。ハードウェアが意図したとおりに機能するために、周囲の領域を十分に冷やすにはどうすればよいでしょうか。

クライオスタットの最も冷たい部分はほぼ絶対零度に達しますが、構造の上部は比較的穏やかな 4 度ケルビンです。 各セクションは上から下に向かって徐々に冷えていき、このプロセスには合計 36 時間かかるようです。 ストール氏は、ヘリウムを使用して熱を排出する蒸留プロセスを実行する方法を指して、これを「栄光の蒸留器」と呼んでいます。

ダミーハードウェア

Sutor がこの複雑なハードウェアについて私に話してくれたとき、この特定の例は実際には IBM Q プラットフォームの一部として計算を実行するために使用されていないことを認めました。

彼は、量子ビットは偽物だと私に言いました。「なぜ、ただ歩き回っているものに最先端のチップを入れる必要があるのでしょうか?」 - そして クライオスタット自体は、プレス中にバラバラにならないように、本物のマッコイよりも少し「頑丈」です。 旅行。

私たちは何年にもわたってデジタル トレンドで量子コンピューティングを取り上げてきましたが、たとえそれが単なるレプリカだったとしても、ハードウェアの「実物」を見るのはやはり魅力的でした。 しかし、IBM が量子への取り組みを物理的に表現する必要性を感じているという事実は、このテクノロジーの現状を雄弁に物語っています。

長年にわたり、量子コンピューティングはコンピューター科学者を魅了する「もしも」の話に過ぎませんでした。 それから実験でした。 現在、それは奇妙な無人地帯を占めており、研究者に直接の有用性を提供しています。 大規模汎用量子コンピュータ 満たされました。 とはいえ、IBM がアクセスしやすくするために全力を尽くしているとはいえ、依然として比較的ニッチなテクノロジーです。

量子コンピューティングの分野は目覚ましい速度で進化していますが、その可能性を実現するにはまだ長い道のりがあります。 課題の 1 つは、これらのアイデアを実現する範囲が非常に広いことです。

このコンセプト自体を軌道に乗せるためには、実験物理学のかなりの基礎知識が必要でした。 この作業はエンジニアリングの偉業によって維持される必要がありました。たとえば、これを示した画像に見られるコイル状のワイヤーなどです。 この記事は、温度が低下して金属が破損したときにハードウェアが壊れるのを防ぐために実装されました。 契約。 現在、このテクノロジーを中心としたエコシステムを開発するという困難な課題があります。

簡単に科学プロジェクトで終わってしまいそうなものを、実行可能で実用的なテクノロジーに変えるには、IBM のような強力な企業が必要でした。 しかし、これからは膨大な基礎作業が必要です すでに完了していますでは、段階的な改善を続ける努力と並行して、このハードウェアをどのようにアクセスできるようにするかという点に明確に焦点が当てられています。

在宅勤務

「数年前、これは物理プロジェクトでした」とIBMの実験量子コンピューティンググループのマネージャー、ジェリー・チョウはThinkカンファレンスでDigital Trendsに語った。 「それは研究室に行かないとできないことでした。 それをウェブ上に公開することが最初のステップでした。」

IBM Q プラットフォームを介して提供されるリモート アクセスの意図の一部は、基礎となる物理学の一部を隠すことであったと彼は指摘しています。 ユーザーは、冷凍プロセスがどのような影響を与えるのか、あるいは超電導プロセッサがどのように動作するのかを必ずしも知る必要はありません。 量子コンピューターのエンジニアリングを完全に理解できなくても、参入障壁にはなりません。

私たちのほとんどがスマートフォンなどのデバイスを使用していることを考えると、これは当然のように思えるかもしれません。 ラップトップ 内部に何があるかについての実践的な知識なしで、日常的に使用されています。 違いは、運用可能な量子ハードウェアが比較にならないほど稀であることです。

財政や技術的専門知識の欠如により、優秀な研究者や優秀な学生が量子コンピューターを使用して重要な研究を行うことができない可能性があります。 しかし、IBM Q は、これらの個人が必要なハードウェアへのパスを持っている場合でも、確実に提供します。

ここで私たちは単なる将来性について話しているのではありません。 Chow 氏によると、75,000 人のユーザーが IBM Q プラットフォーム上で 250 万回以上の実験を実行し、その結果約 60 の研究論文が出版されているとのことです。 「あるよ 日本からの新聞 16 量子ビットのもつれについて、そしてそれを実際にどのように行うかについて説明します」と Sutor 氏は言います。 「このタイプのマシンで実際にそれを行った人はこれが初めてです。」

量子コンピューターのアイデアが最初に主流になったとき、人々が尋ねた最も一般的な質問の 1 つは、そのようなシステムが PC に置き換わるのはいつ頃になるのかということでした。 専門家らは、当分の間、このタイプのハードウェアが従来のコンピューターに比べて具体的な利点をもたらすかどうかは不明だと答えた。

したがって、すべてのホームオフィスに量子コンピューターが設置されることを期待すべきではありませんが、短期的にはすべてのコンピューターサイエンス研究所に量子コンピューターが設置されることも期待すべきではないようです。 相互接続の時代では、あらゆる問題が解決されるまでは、最先端のテクノロジーが一斉に展開されることはありません。

「短期的な量子の消費モデルは、このタイプのクラウド アクセスです」とチョウ氏は指摘します。 現時点では、量子ハードウェアにリモートからアクセスすることが最も効果的なアプローチであると思われます。

IBMは現在、実用的な用途を見つけられる人々の手にそのハードウェアを提供しており、それが間違いなく、 量子コンピューティングの継続的な進化.

同時に、IBM Q プラットフォームの性質は、学んだ教訓を改善に変えて、広範囲にわたるユーザー層に利益をもたらすことができることを意味します。

IBM は、量子コンピューターを使用できないユーザーが自社のハードウェアを利用できるようにすることで、どのようなメリットを得られるのでしょうか? そうですね、量子ハードウェアの使用から得られた学習はすべて、多数の研究室に分散されていたでしょう。 しかし、IBM Q のおかげで、今ではすべてが独自のプロジェクトにフィードバックされています。 すぐに進歩が鈍化するとは思わないでください。

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