理研とクオンティニュアム、量子コンピューター「黎明」を56量子ビットに大幅強化

「黎明」のアップグレードがもたらす計算能力の飛躍とハイブリッド基盤の確立

　理化学研究所と米国のフルスタック量子コンピューティング企業であるクオンティニュアムは、イオントラップ型量子コンピューター「黎明」を最新のSystem Model H2へアップグレードした。これにより、搭載される物理量子ビット数は前世代の20個から56個へと約3倍に拡張された。イオントラップ型特有の全結合接続によって任意の2つの量子ビット間で直接計算操作が可能となり、従来型のスーパーコンピューター単独ではシミュレーションが困難だった複雑な量子系の挙動解析が現実的なものとなる。

　「黎明」は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の支援を受けたJHPC-quantumプロジェクトの中核として、2025年2月より稼働している。これまではスパコン「富岳」との連携などを進めてきたが、今回のシステム更新を通じて、より大規模な科学的課題に取り組む基盤が整った。

　理研は6月に稼働を開始したGPUスーパーコンピューターROQUOとの連携も進めている。「黎明」が生成した高精度な量子サンプリングデータを、ROQUO上のAIモデルの学習データとして用いる取り組みが始まっている。この量子とAIを組み合わせた初期の磁性シミュレーションでは、従来の古典計算データのみで学習したAIモデルを上回る予測精度が得られる可能性が示されている。今後約2年半のプロジェクト期間において、エレクトロニクス、エネルギー、ライフサイエンス分野などでの活用事例の開発が進められる見通しである。

　この計算能力の飛躍とハイブリッド環境の進化は、産業界にどのようなブレイクスルーをもたらすのか。次ページでは、新たに締結されたソフトバンクなどとの戦略的提携や、2029年の商用化を見据えた次世代データセンター構想の深層に迫る。