ノーチラス・テクノロジーズ、Quanmatic、ギリア、1FINITY、インターネットイニシアティブ（以下、IIJ）、早稲田大学、名古屋大学は10月26日、分散量子コンピュータの実業務適用に向けた次世代分散コンピューティング基盤の共同開発を開始したと発表した。開発期間は2026年9月29日から2028年度までを予定している。

量子クラスターとTsurugiを光ネットワークで接続

今回開発する基盤は、複数の量子コンピュータで構成する量子クラスターと、次世代高速リレーショナルデータベース「劔“Tsurugi”」のクラスターを、超低遅延の光ネットワークで接続するもの。量子コンピュータの処理能力を拡張するとともに、既存の業務システムとの連携を図る。

開発する基盤は、4つの要素技術で構成される。1つ目は、複数の量子コンピュータを連携させる分散量子計算技術である。計算規模を数十万量子ビットレベルまで拡大し、大規模な実業務課題の高速な求解を目指す。

2つ目は、量子計算と業務データを橋渡しする連携基盤だ。量子計算の結果を既存システムや現場の業務へ反映できる仕組みを構築する。

3つ目には、国産の超高速オープンソースRDBであるTsurugiを利用する。量子計算に必要なデータの抽出や変換、更新を高速化し、大規模なデータ処理を支える。

4つ目は、1FINITYが開発する光ネットワークインターフェースカードを用いた長距離光ネットワークである。量子コンピュータとデータベースを広域ネットワークで接続し、離れたデータセンター間におけるリアルタイムなデータ連携を図る。

  • 次世代分散量子クラスター構成イメージ

    次世代分散量子クラスター構成イメージ

量子計算、データ処理、ネットワークの技術を分担

プロジェクトでは、ノーチラス・テクノロジーズが全体を推進し、Tsurugiを使用した分散データ基盤を開発する。Quanmaticは分散量子計算アルゴリズムの開発と分散量子計算システムの実装、ギリアは分散量子コンピュータとデータ基盤を接続するシステム連携技術の実装を担当する。

1FINITYは、クラスター内およびクラスター間をつなぐネットワーク技術を実装し、光ネットワークインターフェースカードを提供する。IIJは、自社の白井データセンターキャンパスにおいて、プロジェクトで使用するサーバ環境の調達、構築、運用を担う。

早稲田大学は分散量子計算アルゴリズム、名古屋大学は分散インデックス技術をそれぞれ研究開発する。

本開発は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の助成を受けて実施するという。対象となる研究開発テーマは、「広域ワット・ビット連携におけるAI推論タスクのリアルタイム組合せ最適化基盤の研究開発」だ。

電力・計算・通信資源の配分や各業界の最適化問題に活用

7者は2028年度までに基盤を開発し、2029年度以降、3つのユースケースへの活用を計画している。

広域ワット・ビット連携では、再生可能エネルギーの発電量や電力料金、ネットワークの利用状況、GPUの稼働状況などをリアルタイムに統合・分析する。電力、計算、通信の各資源を社会全体で最適に配分する広域インフラの構築を目指しており、東京電力、中部電力、九州電力が構想への参画や検討を進めている。広域ネットワークサービスとの連携も確定しているという。

2030年ごろには、AI推論コストの安定化や電力利用の効率化への貢献を目的とした大規模実行基盤をSaaSとして提供する計画だ。

局所的なワット・ビット連携では、複数の利用者やサービスの間でGPUリソースを動的に割り当てる技術を開発する。利用状況に応じて最適なGPUを選択し、限られた計算資源を活用しながら、AIの性能向上とコスト削減の両立を目指す。この技術は、広域の最適化基盤との連携も想定するという。

さらに、自動車分野のエネルギーマネジメント、金融分野のポートフォリオ運用、製造分野の生産計画、建設分野の人員配置や構造設計などへの量子計算の適用を検討する。従来の計算手法では解決が難しかった複雑な最適化問題に対し、量子計算を活用した新たな解決手段の提供を目指すとしている。