カナダの量子コンピュータ企業 D-Wave Systems (ディーウェーブ・システムズ) のクラリティ、量子コンピュータの未来に向けたロードマップについてご紹介します。同社は、2022年2月8日に、SPAC合併で上場することがアナウンスされました。これが実現すれば、先行するピュアプレイの量子コンピュータ企業 IonQ、Rigetti Computing に続く3社目の上場となります。
それでは早速、D-Wave が掲げる「量子コンピュータの未来に向けたロードマップ」についてお伝えします。こちらの記事は、D-Wave が2021年に公開した PDF 資料を翻訳したものになります。
量子コンピュータの未来に向けたロードマップ
・最適化のためのアニーリング量子コンピュータがさらにパワーアップ
・ゲート型量子コンピュータを追加し、利用シーンを拡大
・より良い解をより早く見つける、新しいクラスの量子ハイブリッドソルバー
・アニーリングとゲートモデル量子コンピュータの両方に対応するクロスプラットフォームのオープンソースツール
今日のビジネスにおける最適化問題に対して、より優れた解決策を迅速に提供します。D-Wave は、今後もアニーリング量子コンピュータ「Advantage」への投資とさらなる高性能化を進めていきます。
2023-2024
Advantage 2™量子システムには、新しいトポロジーで20方向の接続を可能にする新しい量子ビット設計が組み込まれる予定です。Advantage 2 QPU は、7000 個以上の量子ビットを搭載し、量子コヒーレンスにおける最新の改良を多層ファブリケーションスタックで利用し、量子力学の力をさらに活用することで、より良いソリューションをより速く発見できるようになります。
2025+
量子ビットの接続性の向上: 量子ビットのコヒーレンスを向上させることで、量子アニーリングプロセッサの接続性を高め、最適化における顧客価値を向上させることを目的とした一連のトポロジーを実現します。ゲート型量子コンピュータ、顧客向け量子ソリューションの拡大・高速化。
D-Wave は、超伝導量子アニーリングシステムのパイオニアとしての知識と約20年の経験を生かし、多層ファブリケーションスタックでスケーラブルなゲートモデル量子コンピューティング技術を構築する予定です。これまでのゲートモデル量子プロセッサの開発では、短期的な成功に焦点を当て、スケーラビリティを犠牲にしてきたものが多くありました。これに対し、D-Wave は、産業界の顧客に価値をもたらす規模で実用的な技術を提供するという長期的なビジョンに焦点を当てることを約束します。
フェーズ1
拡張性を考慮した多層生産スタックで構築されたゲートモデル量子ビットを開発する。当初、D-Wave は は、多層量子ビットの設計を検証し、測定します。その後、オンチップの機能検証を行う。量子システムのアニーリングで培ったベストプラクティスを用いて、チューニングや量子ロジックの制御デバイスを開発しました。また クロストークとコヒーレンスの問題を管理するために、量子ビットのスケーラビリティの全体的な実現可能性を実証します。制御デバイスの近くにあるクビット
フェーズ2
スケーラブルな論理的量子ビットを実証し、短期的な工学的利益と長期的な計算を実現する。を得ることができます。エラー訂正は、物理的なリソースが多いほど確率が上がるという連続的なトレードオフである。論理的量子ビットは、エラー事象に耐えることができます。60量子ビットのシステムは、オンチップを検証するためのプラットフォームとなります。多重化制御とエラー訂正プロトコルを1つの論理量子ビットで実現しました。
フェーズ3
論理的量子ビット操作の実証 1つのダイに1000量子ビットのシステムを構築する予定。最大4つのエラー訂正された論理量子ビットを構成することができます。スケーラブルに相互作用を制御する方法を開発し、論理的な量子ビットの間は、本格的なゲートモデルQPUのコンポーネントを設計するための重要なステップとなる。
フェーズ4
スケーラブルなタスク特化型コンポーネントを開発する。古典的なデジタルCPUと同様に、ゲートモデルQPUの完全な機能として は、状態初期化モジュール、特定のロジックモジュール、特定のアプリケーションのためのモジュールなど、多くのタスク固有のアーキテクチャコンポーネントで構成されます。演算、データ移動、メモリ・レジスタなどです。タスクに特化したコンポーネントを早い段階で開発することを選択し設計プロセスの中で、効率的な制御や将来の拡張性の向上につなげることができます。
フェーズ5
汎用的な量子プロセッシングユニット（QPU）。フェーズ4で開発したモジュールを組み合わせて メモリ、論理レジスタ、シフトレジスタ、状態初期化ツールなどを搭載した量子ロジックユニット。QPU は、複数の量子ロジックユニットを組み合わせることで構築される予定です。ユーザーエクスペリエンスの高まりとともに、同社は次のような展開を想定しています。アプリケーションの高速化に対応した量子ロジックユニットを順次展開していきます。強力なハイブリッドソルバー、古典的計算法と量子的計算法を駆使して、より良い品質の解をより早く見つける。
量子コンピュータの未来は、ハイブリッドです。D-Wave は、高性能で価値の高いソルバーを、様々な分野で提供しています。今後も、古典と量子の両方の利点を生かしながら、様々な種類の問題を解決していく予定です。量子コンピュータのアニーリングと、新たな量子ユースケースのゲートモデルシステムの両方に対応するリソースを提供します。これらの取り組みにより、より多くのお客様の問題タイプに対応できるようになります。
2022-2023
顧客が解決したい問題は多岐にわたるが、その多くは量子コンピュータに置き換えることが容易でないものである。システムです。顧客の労力を軽減し、量子システムの恩恵を受けることができる問題の種類を増やすために、量子システムには様々な種類があります。D-Wave は、混合整数問題を含む新しいハイブリッドソルバを導入し、より広い範囲に門戸を開く予定です。治験最適化、ロジスティクス、スケジューリング、株式市場の最適化およびトレーディング、化学的プロセス最適化など。
量子力学の応用が拡大し、成熟するにつれ、顧客はさまざまな問題を解決することを望むようになります。また、それぞれのアプリケーションの中で D-Waveは、統一されたハイブリッド・インターフェースと新しいポートフォリオ・プラットフォームを追加することで、以下のことを実現します。最適なソルバーを組み合わせることで、迅速なアプリケーション開発が可能になり、問題の定式化が加速されます。開発時間を短縮し、問題のパフォーマンスを向上させます。
2023-2024
クロスプラットフォームイニシアチブを実現するために、以下のようなクロスプラットフォームソルバを開発する。アニーリングとゲートモデルの両プラットフォームの利点を1つのソルバー・サービスで問題解決に生かします。現在、量子コンピュータは、製造・物流、ライフサイエンス、モビリティ、金融などの分野で利用され始めています。サービスです。垂直的なユースケースが成熟するにつれ、D-Waveは最も一般的なユースケースに対応するよう設計された垂直ソルバーを構築する予定です。
これにより、繰り返し利用可能な量子アプリケーションの普及を促進します。クロスプラットフォーム・オープンソースツール 強力な開発者プラットフォームにより、迅速なオープンソースのクロスプラットフォームツール、強力な開発者プラットフォームにより、迅速なアプリケーション開発が可能。実稼働中のアプリケーションを構築・実行するためのオープンソースの開発者ツール群である Ocean™ ツールスイートは、お客様にとって大きなメリットとなります。D-Wave は、Leap™量子クラウドサービスにおいて、これらのツールやその他のリソースを拡張し、アニーリングおよびゲートモデル量子コンピューティングのユースケースを完全に統合する予定です。
2022-2023
D-Wave の今後のゲートモデル製品の拡張に備えるため、以下の項目に焦点を当てます。異なる量子システムの使用について開発者を教育し、かつ、開発者のためのクロスプラットフォームツールを開発する。また、使い慣れた堅牢な Ocean のコーディング環境を一元的に利用することができます。さらに、開発者は、コード例、ゲートモデルシミュレータ、および豊富な として、クロスプラットフォームソリューションに迅速に着手するためのドキュメントを提供します。
アプリケーション環境
2023-2024
D-Wave は、アニーリングとゲートモデル量子のクロスプラットフォーム対応に向け、開発者の準備をさらに進めていきます。図解入りデモ、アプリケーション開発とデバッグのための拡張問題インスペクター、そしてそれを組み込んだ アニーリングとゲートモデルアーキテクチャの両方、およびクロスプラットフォームのアプリケーション例をすべて利用できるようになります。
また、Leap量子クラウドサービスでは、最初のゲートモデルプレビューQPUがオンライン化され、以下のようなサポートが提供される予定です。を提供します。Leap Quantum Cloud Service の機能強化。エコシステムとプロダクションアプリケーションの拡大。D-Wave は今後も、Leap量子クラウドサービスの実運用に向けた機能拡張を進めていきます。これには、迅速な展開のための新しいツール、管理リソース、および以下のようなサービスやサポートの強化が含まれる予定です。企業、パートナー、ISVのサービスレベル要件に対応します。
2021-2022
企業の顧客とパートナーは、インプロダクションの量子アプリケーションを構築しています。その進行を可能にするために Leap プラットフォームには、簡素化された顧客向けアプリケーションと、グローバルな顧客のアットスケールなアプリケーションの実行が含まれる予定です。ベンチマーク、北米・欧州の地域内システムの拡充、先進的な 管理者APIアクセス、簡素化されたデプロイツールキットなどの管理。
2023-2024
量子エコシステムの拡大に伴い、D-Wave は引き続きISVとパートナーに、新しいISV 「また、アプリケーションマーケットプレイスでは、最高の量子テクノロジーを簡単に見つけ、共有することができます。アプリケーションを提供します。アットスケールなアプリケーションに焦点を当てながら、このプラットフォームは、以下のようなエンタープライズな機能を取り入れる予定です。 認証の導入や、アジア太平洋地域への地域内システムの拡大を予定しています。