量子コンピュータの最新記録が99.9995%の論理保真度に達し、誤差率は競争相手の100分の1に低下

報道によれば、世界で最も精密な量子計算機が新たな量子誤り訂正記録を樹立し、99.9995%の論理保真度を達成した。この誤差率はGoogle Quantum AIが発表した結果の100分の1に低い。コロラド州に位置するQuantinuumの98量子ビットの捕獲イオン商用量子計算機は、最新のテストで毎百万回の論理演算に対してわずか5回の誤りを示した。同社によれば、この結果は量子計算機が日常使用に近づくことを意味している。この計算機の誤差率は現在、2026年9月の以前の記録よりも10倍低い。

さらに、この数字はGoogle Quantum AIが発表した競争ハードウェア技術の最良結果よりも100倍低い。Quantinuumは、この成果により、2029年に発売予定の汎用容錯量子計算機「Apollo」の開発に一歩近づいたと述べている。QuantinuumのCEOであるRajeeb Hazra博士は、「この結果により、私たちは汎用容錯を実現するために必要な誤り訂正アーキテクチャと捕獲イオン技術を持っていることを証明しました。」と述べた。

量子誤り訂正の技術進展

量子計算機は量子ビットを使用してデータを処理するが、これらの量子ビットは外部からの干渉に非常に敏感である。熱、雑音電磁信号、振動、宇宙線は、これらの脆弱な量子状態を破壊し、計算過程での誤りを引き起こす可能性がある。したがって、科学者たちは誤り訂正を使用して誤りを減少させる。この方法は、複数の物理量子ビットを組み合わせてより信頼性の高い論理量子ビットを形成し、情報をより良く保護する。最新の実験では、Quantinuumは商用Heliosシステムで色符号と呼ばれる技術を使用し、99.9995%の論理保真度を達成し、量子誤り訂正の新たな基準を設定した。

Heliosチップは微小な電磁場を生成する。

Heliosシステムの性能評価

同時に、チームはエンコーディング距離の増加に伴うHeliosの性能を評価した。この距離は量子情報が誤りから保護される強度を決定する。各テストの増加は残りの論理誤りを12倍減少させた。チームによれば、さらなる誤り訂正の増加は量子計算機の信頼性を大幅に向上させる可能性がある。テストはまた、実用的な容錯システムに必要な物理量子ビットの数が予想よりも少ない可能性を示した。研究に参加していないSandia National Laboratoriesの量子性能実験室の共同所長であるRobin Blume-Kohout博士は、この結果を重要なマイルストーンと表現した。

彼は、「この論文は量子誤り訂正の実際の、重要な性能向上を示しています——1つの論理量子ビットの性能は、その構成要素である物理量子ビットのほぼ100倍です。」と述べた。

このニュースは、同社が先月初めての重大な突破を発表した後に伝えられた。当時、チームは別の方法であるHelixを使用して記録的な論理メモリと計算を示した。これらの実験はすべて同じHeliosハードウェア上で行われ、同社が誤り訂正方法を変更することで性能を向上させることができることを証明した。Helix方法は各論理量子ビットに対して10の物理量子ビットを必要とし、新型の色符号は最大37の物理量子ビットを使用する。色符号は追加の量子ビットを必要とするが、著しく低い誤差率を提供する。

量子計算過程で誤りを検出し修正するために、Quantinuumは人工知能デコーディングとリアルタイム誤り訂正を組み合わせている。同社は、最新の結果が2029年にApolloを発表する計画を強化すると信じている。Blume-Kohoutはプレスリリースで、「このシステムの拡張版は実用的な容錯計算に必要な信頼性を達成でき、必要な物理量子ビットは100万未満であり、実用的な量子計算の展望を改善します。」と述べた。これらの発見は、この分野の核心技術リスクの解決に向けた重要な進展を提供する。

量子計算の容錯技術新里程碑

Quantinuumが量子計算分野で達成した最新の成果は、量子誤り訂正技術の重大な進展を示している。色符号技術を通じて、同社は論理保真度を向上させるだけでなく、物理量子ビットの数における潜在的な最適化も示しており、これは将来の量子計算機設計にとって重要である。これらの進展は、同社の市場競争力を強化するだけでなく、実用的な容錯量子計算への道を開き、量子計算の応用の展望を変える可能性がある。