IBM、量子ビットを一気に4倍超の520個へ　2027年は2チップの連結で1,000超を狙う

　IBMは11日（現地時間）、次世代の量子プロセッサー「IBM Quantum Nighthawk r3」を発表した。520量子ビットで、1万回の量子演算を正確に実行できるよう設計したという。現行のNighthawkと同等の速度と品質を保ちながら、より大規模で複雑な問題に対応することを目指す。

　2027年には、Nighthawk r3を2基接続し、1,000量子ビットを超えるシステムにする計画。規模は1,040量子ビットとしている。

　r3は、現行のr2と同じ正方格子の接続を維持する。そのうえで、チップ同士をつなぐ「l-coupler」を新たに10個備え、プロセッサーの連結を可能にする。

　現行のNighthawk r2は9月に導入された。120量子ビットで7,500回を超える量子演算に対応し、最大で毎秒10万サンプルを生成できる。

　E.ON、Algorithmiq、Q-CTRLなどのパートナーは、r2でこれまでに計340億回の回路を実行した。従来の「IBM Quantum Heron」と比べて、最大19倍の性能向上が報告されているという。E.ONはエネルギー網の最適化に向けた量子機械学習で、15倍の高速化を報告した。

　IBMは、米オークリッジ国立研究所（ORNL）との磁性材料のシミュレーションで、12倍の高速化を達成したとしている。結果は中性子散乱実験とも整合したという。

　あわせて、「IBM Quantum Platform」を強化し、高性能計算（HPC）と量子計算を単一の管理環境に統合した。ノートPCからスーパーコンピューターまで、さまざまな古典計算の資源と量子のワークフローを連携できる。理化学研究所（RIKEN）の研究者とIBMは、サンプルベース量子対角化（SQD）のワークフローを、元の研究の約5倍の速さで、100倍多い計算量で実行したとしている。