産業技術総合研究所（産総研、茨城県つくば市）と東京大学発ベンチャー企業「OptQC」（東京都豊島区）は、次世代計算機として期待される光量子コンピューター1号機「MoQuren（モクレン）」の構築を終え、産総研内に設置して稼働を始めたと7月21日に発表した。光を使う方式の量子コンピューターは室温で動作し、小型化が可能なことなどが特長で、商用化を目指す国産光量子コンピューターが研究開発拠点で実際に運用されるのは世界初のケースという。
産総研などによると、光方式は超電導方式で必須とされる極低温の冷却環境やイオン方式で求められる高真空環境などは必要とせず、コンピューター本体を特殊な環境下に置かなくても動作する。また、光通信技術と組み合わせることで将来的には発熱を抑えて消費電力を減らしながら大規模化も可能とされている。
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OptQC社製 光量子コンピューター「MoQuren」（産総研提供）
産総研は今回、ハードウエアとして完成したMoQurenを敷地内にある「量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター」に設置。光方式以外の量子コンピューターやスーパーコンピューターを組み合わせた共通基盤である「量子・古典融合計算基盤」（ABCI-Q）の一部として組み込んで運用する。技術が確立したスパコンと開発中の光量子コンピューターなどを組み合わせ、さまざまな要素技術を同時に開発しながらそれぞれの得意分野を生かす「ハイブリッド計算」の仕組み構築が狙いだ。
今回、実用化・商用化に必要なソフトウエアや産業アプリケーションを開発する実証環境が整ったことになる。OptQCなどは、年内にもインターネットを使うクラウド経由で企業や研究機関にも利用してもらう体制をつくる。まず、ソフトウエアを作るための「道具箱」と言える「ソフトウエア開発キット（SDK）」の開発を急ぐ。
目標は実社会のさまざまな課題に対応できる次世代計算プラットフォームの実現で、具体的には、将来は新薬開発や新素材創出のほか、金融やAI開発分野など広範囲での活用が想定される。今後、製薬会社や金融機関などに実際に計算サービスを提供するための条件整備も進めるという。
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量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター（産総研提供）
量子コンピューターは光や原子、電子などの量子の性質を利用し、これまでのコンピューターとは全く異なる原理で計算する。従来型コンピューターは情報の最小単位「ビット」を「0か1」で表すのに対し、全く新しい発想に基づく「量子ビット」を利用する。
この量子ビットは、量子力学の特異な性質を利用して一度に「0と1の両方の状態が重なり合った状態」を持つことができる。複数の状態を重ね合わせて計算できるため、問題によっては従来型コンピューターでは膨大な時間がかかる計算を驚異的に高速化できるという。
理化学研究所が昨年8月に出した「いよいよ現実化した光量子コンピュータ」と題した報告の中で、米澤英宏・同研究所量子コンピュータ研究センター光量子制御研究チームチームディレクターは「量子の性質を生かすと特定の問題が非常に速く解けるようになると期待されている。従来のコンピューターでは1万年かかる問題を1秒に短縮できる可能性すらある」と説明している。
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光量子コンピューター研究の第一人者である米澤英宏氏（理化学研究所提供）
この次世代コンピューターには光のほか、超電導や冷却原子、イオン、半導体などを利用する方式があり、実用化、商用化を目指して激しい国際競争が展開されている。光方式についてこの分野の研究の第一人者である米澤氏は、光通信技術を使って光信号に多くの情報を詰め込むことができる点など、多くのメリットを指摘している。
OptQCは東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授研究室を起点に2024年9月に発足。現在、古澤氏や米澤氏も同社取締役を務めている。
OptQC代表取締役CEO（最高経営責任者）の高瀬寛氏は「当社のコア技術である光方式は、次世代の計算基盤を最も早く実用フェーズへ進められると確信しています。産総研のABCI-Qとの連携を通じて基礎研究の枠を超えて企業の皆さまがビジネスの現場で真に活用できる商用量子計算サービスの確立に向け全力を尽くします」とコメントしている。
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