Microsoft の量子コンピューター
Microsoft では、人類が直面している最も困難な問題の多くを解決するために量子コンピューターを設計しています。
大規模な量子への道のりを進んでいます
人類が直面する最も困難な問題の多くを解決できる量子コンピューターには、最終的には、最大 1 つのエラーを発生させながら 1 京の演算を実行できる少なくとも 100 万の安定した量子ビットが必要です。Microsoft は、新しいタイプの量子ビット、つまりトポロジカル量子ビットを使用してそのようなコンピューターを設計するという、独自のアプローチを採用しています。これまでに設計された他の量子ビットよりも安定していると理論づけられており、これは、この量子コンピューターがクローゼットに収まるほど小さく、数日から数週間で問題を解決できるほど高速であることを意味します。最近の物理学の進歩により、大きなハードルがクリアされ、大規模な量子を達成する正しい道を進んでいることが確認されました。
クラウドを使用して量子コンピューティングを拡張する
Azure により、スケーリングされた量子コンピューティングが現実になり、その大きなメリットをお客様にシームレスに提供できるようになります。独自のトポロジカル量子ビット設計により Microsoft 量子コンピューターの耐障害性が大幅に向上しますが、コンピューターの安定性を維持するには高度なソフトウェアと膨大な計算能力が依然として必要です。
量子マシンは Azure のペタスケール クラシック コンピューティングと統合され、毎秒 10 ～ 100 テラビットを超える量子とクラシックの間の帯域幅を処理できるようになります。量子コンピューターの論理クロック サイクルごとに、量子コンピューターを"存続"させ、信頼性の高い出力ソリューションを生成するために、クラシック コンピューターとの相互作用が行われます。このタイプのスケールにはクラウドが必要であるため、Azure は、大規模な量子を世界にもたらすという戦略の重要な実現要因であり、差別化要因でもあります。
トポロジカル量子ビットの構築
Microsoft は長年にわたり、独自のスピン、トランスモン、ゲートモン、その他の種類の量子ビットを製造してきましたが、最終的にはそれらが規模に適していないことが判明しました。代わりに、トポロジカル量子ビットの設計に着手しました。その過程の最初のステップには、物理学の重要なブレークスルー、トポロジカル超伝導相とそれに付随するマヨラナ ゼロ モードの生成が必要でした。
独立した専門家がデータを検証した今、世界初のトポロジカル量子ビットの設計への道を進んでいます。これは、スケーリングされた量子コンピューティングに必要な基準を満たす可能性がある唯一既知の設計です。
スケーリングの条件
小規模
物理量子ビットは 10 ミクロン未満である必要があるため、100 万個の量子ビットがクレジット カードのチップに収まり、実用的なサイズの単一モジュール コンピューターが可能になります。
高速
量子ビットは、各操作が 1 マイクロ秒未満で実行できるように十分に高速である必要があるため、問題を数十年または数世紀ではなく数週間で解決できます。
制御可能
数百万もの量子ビットを備えたコンピューターでエラーが発生しにくいようにするには、量子ビットをデジタル電圧パルスで制御する必要があります。
まだ始まったばかりです
スケーリングされた量子マシンを構築するためのアプローチは、短期的にはより困難な道ですが、長期的には最も有望な道です。物理学の重要な進歩によってそのアプローチが実証され、正しい方向に向かっていると確信しています。大規模な量子を世界にもたらし、科学者が世界が直面しているより重要な課題の多くに取り組むことができるようにすることを楽しみにしています。
