IBMの量子コンピュータは、カナダのD-Waveの量子アニーリング��と違い、ゲート式の量子コンピュータである。量子��学の�_ね合わせの原理を�W��することで、1と0を瞬時に入れ��えて並�`演�Qできることが最�jの�W点だ。応��という�T味で、��並�`のニューラルネットワークマシンを�W��する機械学�{・デ��ープラーニングと�瑤討い�。しかし、瞬時に1と0を入れ��えられる点で、AIよりも高�]に演�Qできる。

図1　量子コンピュータを実��に�Zづけるために��要な量子ボリュームは�Q率2倍で成長するガンベッタの法�Г�IBMが提唱

ただし、演�Q性�Δ��屬欧襪燭瓩砲藁婿劵咼奪反瑤��屬欧覆韻譴个覆蕕覆�。例えば1ビットなら、1か0の二つの�X��しかとれないが、10ビットだと1024の�X��にもなる。デコードするための�H数の配線が��要になるため、マイクロ�Sパルスで�X��を�U御しているという。また量子ビットが��確な�X��を維�eする時間(コヒーレント時間)を数��µsから数msへと長くし、かつ読みとりエラーをいかに��らすかが実��化には�cけて通れない。このための指�Yとなる「量子ボリューム」は毎�Q2倍で�\えていく、という半導��のムーアの法�Г��瑤�Gambetta（ガンベッタ）の法�Г鯏���しながら性�Σ���に努めている（図1）。量子ボリュームに含まれるパラメータは、量子ビット数やノイズ量、コヒーレント時間などだとしている。今のところ、�Q率2倍で量子ボリュームは�\えている。

IBMが東�jと提携したのは、東�jを含め、日本企業も同時に巻き込んで、応��だけではなく、��来の量子コンピュータを���]する�屬任離僉璽肇福璽轡奪廚鯀箸澆燭い燭瓩澄Ｆ�本は材料やデバイスに�咾い燭疥婿劵灰鵐團紂璽燭龍凩k性を�屬押∪��Δ��屬欧襪海箸�できるとしている。

IBMは世�c中の顧客と応��や開発をコラボレーションするため、エコシステムIBM Q Networkを2017�Qに構築、日本の�葼�j学がIBM Q Systemを使えるようになっていた。しかし、このマシンは�盜颪砲△蝓⊆傐�j学はネットワークを通じてアクセスしていた。今�v東�jとの提携で日本にもIBM Q System One（図2）を��くことで日本の研�|�vが専��に使えるようになる。ただし、��式契約はこれからであるため、東�j構内のどこに設��するのかは検討中としている。また、この量子コンピュータを使うパートナー企業は10社��度が�t��に�屬辰討い襪箸いΑＥ貊jに��く量子コンピュータが�n働するようになれば、�葼�jとのパートナーシップについても見直し、�k本化したいという。

図2　IBMの量子コンピュータIBM Q System One　出�Z：IBM

現在設��されている量子コンピュータの量子ビット数は20ビットだが、ノイズを��らしたりコヒーレント時間を��ばしたりするなどして量子ボリュームを�\やす研�|を�_ねているとしている。1と0を表す基本的なスイッチング素子は、��電導材料を絶縁��で挟んだジョセフソン接合素子だという。かつて��電導コンピュータでジョセフソン素子を作成していた経�xがあり、その�\術を量子コンピュータに��かしている。量子�X��を�uるために10〜15mK��度まで冷却している。

IBMの15��の量子コンピュータは、IBM Q Networkには101団��のパートナーを�eっており、20万人のユーザーが登�{している。ユーザー数は���]に�\えているという。これまでにIBM Q System One量子コンピュータ�屬納孫圓気譴娠��Q数は1400億�vを��えているとしている。量子コンピュータの����分野は、創薬開発やゲノム医��、新材料開発、リスク解析など機械学�{・デ��ープラーニングとよく�瑤進�野となる。ただし、同じ並�`演�Qといっても演�Q�]度が極めて�]いことが��長だ。