量子コンピュータは圧倒的な存在感を放っているにもかかわらず、繊細な存在であり、そのエラーは量子コンピューティングコミュニティが積極的に解決に取り組んでいる主要なボトルネックの一つです。この問題が解決されなければ、金融、創薬、材料科学といった有望な応用は実現しないかもしれません。
Googleが最新の量子コンピューティングチップ「Willow」のエラー訂正能力を大々的に宣伝したのは、まさにこのためです。IBMは、2029年までに独自の「フォールトトレラント」量子コンピュータの実現を目指しており、TechCrunchが独占的に入手した情報によると、同社も投資しているイスラエルのスタートアップ企業Qedmaなどのパートナーとの協業も進めています。
多くの取り組みがハードウェアに焦点を当てている中、Qedmaはエラー軽減ソフトウェアに特化しています。同社の主要ソフトウェアであるQESEM（量子エラー抑制およびエラー軽減）は、ノイズパターンを分析し、アルゴリズム実行中に特定の種類のエラーを抑制し、後処理で他のエラーを軽減します。
Qedmaの共同創業者で最高科学責任者のドリット・アハロノフ教授は、かつては量子分野への彼女自身と父親の貢献から「量子の王族」の一員と評されていたが、これにより、コンピューターレベルでのエラー訂正のさらなる進歩を待たずに、現在のハードウェアで最大1,000倍の規模の量子回路を正確に動作させることが可能になると述べた。
IBM自身は量子ハードウェアとソフトウェアの両方を手掛けており、フランスのスタートアップ企業Pasqalなど、一部のパートナー企業も独自のハードウェアを開発している。しかし、QedmaやTiger Globalが支援するフィンランドのスタートアップ企業Algorithmiqなど、ソフトウェア層に特化している企業との提携にも価値を見出していると、同社の量子担当VPであるジェイ・ガンベッタ氏はTechCrunchに語った。
IBMは、量子コンピューティングをさらに推進するにはコミュニティの協力が必要だと考えているからです。「私たち全員が協力すれば、近い将来、量子優位性の科学的に認められた定義が得られる可能性は十分にあります。そして、それをより応用的なユースケースへと発展させ、業界の成長につなげていきたいと考えています」とガンベッタ氏は述べています。
「量子優位性」は通常、量子コンピュータが古典コンピュータよりも有用であることを示すことを指します。「しかし、『有用』というのは非常に主観的な言葉です」とガンベッタ氏は言います。おそらく、この言葉はまず学術的な問題に当てはまり、実用的な問題には当てはまらないでしょう。この文脈では、これが単なる人為的な、あるいは過度に制約されたシナリオではないというコンセンサスを形成するには、複数回の試行が必要になるかもしれません。
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それでも、古典コンピュータでは同等の精度でシミュレートできないプログラムを量子コンピュータで実行できるようになることは、業界にとって重要な一歩となるだろう。そしてQedmaは、その実現に近づいていると主張している。「今年中にも、量子コンピュータの優位性が現実のものであることを自信を持って実証できる可能性があります」と、CEO兼共同創業者のアシフ・シナイ氏は述べた。
物理学の博士号を持つシナイ氏は、以前はマジックリープで物理学者として勤務し、その後、イスラエルに大規模な研究開発センターを持つ数十億ドル規模のAR企業に勤務しました。MetacafeやWizなど、数々のイスラエルのスタートアップ企業の創業者と同様に、シナイ氏もタルピオン（イスラエルのエリート軍事プログラム「タルピオット」の卒業生）であり、同級生にはリオル・リトワク氏がいました。
リトワク氏は現在、イスラエルのベンチャーキャピタル企業Glilot Capital Partnersのマネージングパートナーを務めており、同社は同社が率いるアーリーグロースファンドGlilot+を通じて、Qedmaの2,600万ドルのシリーズA資金調達を主導した。このラウンドには、2020年にQedmaに470万ドルのシードラウンドを投資したTPY Capitalなどの既存投資家に加え、Korea Investment PartnersやIBMなどの新規投資家も参加した。
Qedmaは昨年9月からIBMのQiskit Functions Catalogを通じて利用可能になっており、エンドユーザーにとって量子コンピューティングへのアクセスが容易になっています。Sinay氏は両社間の相乗効果を指摘しつつも、Qedmaの計画はハードウェアに依存しないことを強調しました。
このスタートアップ企業は既に、トラップイオン量子コンピューティングに特化した米国の上場企業IonQのAriaコンピューターのデモを実施している。さらにQedmaは、シナイ氏が「市場最大の企業」と評する匿名のパートナー企業と評価契約を締結している。また最近、量子コンピューターとスーパーコンピューターの融合に関する理化学研究所との協力についても発表した。
Q2B東京での共同プレゼンテーションは、QedmaのCTOであり3人目の共同創業者であるネタネル・リンドナー教授が共同で登壇しました。テクニオン大学で理論物理学の准教授兼研究グループリーダーを務める同教授は、TechCrunchに対し、自身の博士課程の教え子やその知り合いが、スタートアップの採用活動の一環としてQedmaに入社してくれることを期待していると語った。
シナイ氏によると、Qedmaは最新の資金調達ラウンドで得た資金を活用し、チームを約40名から50～60名に拡大する予定だ。新規採用者には研究者やソフトウェアエンジニアも含まれるが、マーケティングや営業職の採用も計画しているという。「私たちはエンドユーザーにソフトウェアを販売しており、パートナーはハードウェアメーカーです。」
IBMのようなハードウェアメーカーにとって、このソフトウェアレイヤーは、銀行の量子コンピュータや量子コンピュータを活用できる化学者が、ノイズが存在する状況で回路を動作させる方法の専門家ではないという事実に対処します。しかし、彼らはそれぞれの専門分野と設定したい条件を理解しています。
「つまり、問題を記述して、『この精度で実行したい。量子コンピュータの使用量はこれくらいでいい。古典コンピュータの使用量はこれくらいでいい』と判断できるようになるということです」とガンベッタ氏は述べた。「彼らは、これらをソフトウェアに組み込める小さなオプションとして捉えたいのです。まさにそれが、Qedmaや、私たちが協力している他のパートナー企業が行っていることです。」
一部の研究者は既にQiskit Functions、あるいは研究機関がQedmaやその業界関係者と提携関係を結んだことを通じて、この技術を活用しています。しかし、これらの実験がいつ大規模化するのか、そして量子優位性がより広い世界で実現されるのはいつなのかについては、まだ議論の余地があります。
Qedmaは近道を提供することで、このタイムラインを加速させたいと考えている。スケーラビリティを制限するオーバーヘッドを追加するコンピュータレベルのエラー訂正とは異なり、Qedmaのアプローチでは、より多くの量子ビット（キュービット）を必要としない。「100万キュービットに達する前でも量子優位性を実現できるというのが私たちの主張です」とリンドナー氏は述べた。
しかし、他の企業は異なる角度からこの問題に取り組んでいます。例えば、フランスのスタートアップ企業Alice & Bobは今年初めに1億400万ドルを調達し、フォールトトレラントな量子コンピュータを開発しました。このコンピュータのアーキテクチャは「キャットキュービット」を採用しており、特定のエラーに対して本質的に保護されているため、より多くのキュービットを必要とすることが少なくなります。
しかし、Qedmaは量子ビット数の増加をめぐる競争を軽視しているわけではない。いずれにせよ、Qedmaはブースターとして機能するため、同社のチームはハードウェアに可能な限り多くの量子ビット、そして可能な限り最良の量子ビットを搭載することを望んでいる。しかし実際には、ソフトウェアベースのエラー軽減が一般的に実行時間を長くするのと同様に、両方を同時に最大化することは難しいだろう。最適な選択は具体的なタスクによって異なるが、まずは量子コンピューティングがそれらのタスクに対応しなければならない。
