量子誤り耐性技術の進歩で実用化が迫る今、ユーザー企業が取り組むべき3つの備え

FTQCの実現により、指数関数的な速度向上が期待される様々な応用が可能になります。例えば、新素材の開発、創薬、暗号解読など、現在のコンピュータでは何年、何十年も計算が掛かる問題を非常に短い時間で計算できる可能性が期待されています。

このFTQCの実現した未来に向けて、企業が備えるべきことは3つあると考えています。

1. FTQCを前提としたアルゴリズムを用いたアプリ開発

量子コンピュータのアルゴリズムの中でも、FTQCに適したアルゴリズムはこれまでのNISQ向けのアルゴリズムとは異なります。そのため、FTQC向けのアルゴリズムを理解した上でのユースケース創出や、実装を進めることが重要です。

2. アルゴリズムの圧縮

これまでの量子コンピュータが実行できるアルゴリズムの長さはエラーによって制限されていました。実行中に発生するエラーによって量子状態が維持できなくなるためです。一方、誤り訂正技術の向上により、より長い量子アルゴリズムを実行できるようになります。アルゴリズムが長くなるとノイズの影響を受けやすくなるだけでなく、実行時間も長くなるため、量子アルゴリズムを圧縮することが非常に重要になってきます。

3. マシンタイムの確保

誤り訂正技術の進展によって量子コンピュータで実行できるアルゴリズムが長くなると、マシンにアクセスできる人の数は制限されかねません。例えば100倍長いアルゴリズムが実行できるようになった場合、量子コンピュータの台数が変わらなければアクセスできる人の数は100分の1になってしまいます。今後、企業が量子コンピュータを活用するためには、マシンタイム（計算時間）をいかに確保するかが重要な課題となることでしょう。量子コンピュータベンダーへの出資やパートナリング、オンプレミスでの量子コンピュータ実機導入をする選択肢も考えていく必要があります。

量子コンピュータが本来の能力を発揮するための鍵となる「誤り訂正」。その実機実証が加速する中、量子コンピュータによるパラダイムシフトが目前に迫っています。いざ量子コンピュータの実用化が実現したタイミングで着手しても、キャッチアップに時間がかかり出遅れてしまう恐れがあります。今から備え始めることが肝要です。

補足）
文中、量子力学の原理を利用したハードウェアを指す場合は「量子コンピュータ」、ソフトウェアや理論など、量子コンピュータを使った計算手法や技術全般を含む場合は「量子コンピューティング」、更に量子暗号通信や量子センシングなども含む場合は総称して「量子技術」と記載しています。

関連リンク 

• 量子コンピュータ

執筆者

寺部 雅能／Terabe Masayoshi
デロイト トーマツ グループ　量子技術統括

日本の量子プロジェクトを統括。
自動車系メーカー、総合商社の量子プロジェクトリーダーを経て現職。量子分野において数々の世界初実証や日本で最多件数となる海外スタートアップ投資支援を行い、広いグローバル人脈を保有。国際会議の基調講演やTV等メディア発信も行い量子業界の振興にも貢献。著書「量子コンピュータが変える未来」。ほか、経済産業省・NEDO 量子・古典ハイブリッド技術のサイバ－・フィジカル開発事業の技術推進委員長など複数の委員、文科省・JSTの量子人材育成プログラムQ-Quest講師、海外量子スタートアップ顧問も務める。過去に、カナダ大使館 来日量子ミッション・スペシャルアドバイザー、ベンチャーキャピタル顧問、東北大学客員准教授も務める。