数週間前、CES 2025でNvidiaのCEO、ジェンセン・ハワン氏は量子コンピューティングの実用化には約20年かかると述べました。しかし、今日、Googleの量子コンピューティング論責者ハルトムート・ネーヴェン氏は、ロイター通信に対し、量子コンピューティングの実世界での応用が5年以内に見込まれると報告しました。果たして誰が正しいのでしょうか。
ハワン氏によれば、現行の量子システムでは“キュービット”が不足しており、実際には5〜6桁ほど不足しています。それでは、なぜこんなに多くのキュービットが必要なのかというと、現在の研究では、キュービットが多ければ多いほどエラーが少なくなり、より正確な量子コンピュータが作れるからです。このことについて、詳しく説明します。
キュービット（quantum bit）は、その名の通り量子ビットです。通常のコンピュータのバイナリビットとは異なり、より多くのデータを一度にエンコードできます。但し、キュービットは量子粒子であり、思うように動いてくれない問題があります。量子コンピュータで計算をすると、1,000個のキュービットのうち1個が“失敗”し（希望通りに動かなくなる）、結果に影響を与えます。
昔の伝統的なコンピュータにも似たような問題がありました。たとえば、ENIACコンピュータは17,000個以上の真空管を使ってビットを表現しており、数日ごとに真空管が故障し、エラーを引き起こしました。しかし、解決策は単純で、真空管を廃止し、故障が少ないものを見つけるだけでした。数十年後には、故障率が1億分の1の小型シリコントランジスタを使用するようになりました。
ところが、量子コンピューティングの世界では、この解決策は適用できません。キュービットは量子粒子であり、その特性を変更することはできません。我々はキュービットを他の素材で作り替えることも、必要な状態に保つこともできないのです。これこそ、彼が言う「十分なキュービットがない」という部分が関わってきます。昨年、Googleはウィロー量子チップを使用して、キュービットが多いほどエラーが少ないことを発見しました。Googleは物理的なキュービットを複数組み合わせて「メガキュービット」を構築し、同じデータを共有しています。これは、失敗が起こっても他の物理的なキュービットが作用する仕組みであり、多くの物理キュービットがあればあるほど、より多くの失敗に耐えられることになります。その結果、より正確な結果を得られる可能性が高まるのです。
しかし、キュービットの失敗率が非常に高く、現実的な使用に向けてかなりの精度を達成するには、多くのキュービットが必要です。ハワン氏は20年の年月を要すると考えていますが、ネーヴェン氏は5年で達成可能だと示唆しています。
果たしてGoogleはNvidiaが知らない何かを握っているのでしょうか？それとも競争を煽るための戦略でしょうか。現時点では答えは分かりませんが、恐らくネーヴェン氏は量子コンピューティングの株価を上昇させたかったのかもしれません。
いつのタイミングで突破口が見えるのかは不明ですが、Google側は量子コンピュータを用いて電気自動車のバッテリーを効率化し、新薬を開発し、さらには新エネルギー alternativesを創出する可能性があるとしています。実際にこうしたプロジェクトが5年以内に現実になるかどうかは極めて挑戦的ですが、ネーヴェン氏の見解がどうなるか、しばらく待ってみる必要がありそうです。
