Google の量子 AI 研究所は最近大きな進歩を遂げ、新しい量子コンピューティング チップ Willow をリリースしました。このチップは量子誤り訂正と計算性能の大幅な向上を達成し、実用的な量子コンピューティングにおいて大きな前進をもたらしました。 Willow は初めて「サブスレッショルド」量子誤り訂正を達成し、30 年近くこの分野を悩ませてきた中心的な問題を解決し、量子ビット配列の規模を拡大することで誤り率の指数関数的な減少を達成しました。 これは、実用的な大規模量子コンピュータの構築に対する強力な証拠を提供するとともに、量子コンピューティングの時代が到来していることを示しています。
Google Quantum AI Laboratoryは最近、最新の量子コンピューティングチップ Willow の発売を発表しました。これは、量子エラー訂正とコンピューティングパフォーマンスの 2 つの重要な分野で大きな進歩を遂げ、実用的な量子コンピューティングに向けて重要な一歩を踏み出しました。
Willow の最も重要な進歩は、「しきい値未満」の量子誤り訂正を初めて実現し、30 年近く量子コンピューティングの分野を悩ませてきた中心的な課題を解決したことです。研究チームは、Nature誌に掲載された論文で、より多くの量子ビットを使用することでシステムのエラー率が指数関数的に低下することを示した。
具体的な実験では、研究者らはそれぞれ3×3、5×5、7×7量子ビットアレイをテストした。配列サイズが増加するにつれて、エラー率は毎回半分に減少します。この成果は、最初の真にスケーラブルな論理量子ビットプロトタイプシステムの誕生を示し、実用的な大規模量子コンピューターの構築に対する強力な証拠を提供します。
Quantum Hardware ディレクターの Julian Kelly が Willow とその画期的な成果をビデオで紹介します
驚くべきコンピューティングパフォーマンスランダム回路サンプリング (RCS) ベンチマークでは、Willow は驚くべきパフォーマンス上の利点を実証しました。この計算は 5 分未満で完了しましたが、今日の最速のスーパーコンピューターが同じ計算を完了するには 10 京年 (10 の 25 年乗) を必要とし、これは宇宙の年齢よりもはるかに長いです。
WillowチップはサンタバーバラにあるGoogleの量子チップ専用製造施設で製造されており、105量子ビットを備えている。このチップは多くの重要な指標において業界最高レベルに達しており、その中でも量子ビットの T1 時間 (量子状態を維持するのにかかる時間) は 100 マイクロ秒近くであり、前世代の製品よりも約 5 倍高速です。 。
実用化への次のステップGoogle Quantum AI Labの創設者は、チームの次の目標は「古典的なコンピューターを超えた実用的な応用計算」を初めて達成することだと述べた。彼らは、Willow の世代のチップがこの目標の達成に役立つと期待されていると信じています。潜在的な応用分野には次のようなものがあります。
新薬の発見
電気自動車のバッテリーの最適化された設計
核融合研究
新エネルギー開発
量子コンピューティングの開発を促進するために、Google はまた、開発者が量子エラー訂正の基礎を学び、将来の量子コンピューティングの応用シナリオを共同で探索するのに役立つ、Coursera プラットフォーム上の新しいコースを含む、オープンソース ソフトウェアと教育リソースを立ち上げました。
この画期的な成果は、複雑な問題の解決における量子コンピューティングの大きな可能性を実証するとともに、人工知能やその他の分野の将来の発展に新たな可能性をもたらします。 Googleは、量子コンピューティングは、従来のコンピュータでは取得できないトレーニングデータの収集、特定の学習アーキテクチャの最適化、量子効果システムのシミュレーションに不可欠なツールになるだろうと述べた。
GoogleのWillowチップの成功は、量子コンピューティング技術が新たな開発段階に入ろうとしていることを示すだけでなく、世界的な課題を解決する上でのその大きな可能性も実証している。将来的には、量子コンピューティングは、医薬品の研究開発、材料科学、人工知能などの多くの分野でますます重要な役割を果たすことになります。