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D-Wave、従来のサーバーを上回る性能を持つ量子コンピュータを準備中

D-Wave、従来のサーバーを上回る性能を持つ量子コンピュータを準備中
D-Wave、従来のサーバーを上回る性能を持つ量子コンピュータを準備中

D-Wave は、今後数年で量子コンピュータが従来のコンピュータの性能を上回ることを望んでおり、それを実現できるプロセッサのロードマップを持っています。

「当社の現在の製品は、70年にわたる革新と数兆ドルの投資を経て誕生した最先端の従来型コンピュータの性能に匹敵するレベルに達しています。今後数年間で、それらを上回る性能を発揮するはずです」と、D-Waveのプロセッサ開発担当副社長、ジェレミー・ヒルトン氏は電子メールでの声明で述べています。

量子コンピューティング:未来?

D-Waveは、今日のサーバーとは根本的に異なるアプローチで計算を行う量子コンピュータを販売している唯一の企業と言えるでしょう。量子コンピューティングは、安定したシステムの構築を目指して数十年にわたり研究されてきました。D-Waveは2011年に、世界初とされる量子コンピュータを発表しました。研究者たちは、量子コンピュータが今日の最速コンピュータに取って代わると予測しています。

d波2システム

D-Wave の DWave 2 システム。

D-Waveは昨年、第2世代量子コンピュータ「D-Wave Two」を発表した。金融会社スターン・アギーが水曜日に発表した調査ノートによると、その「定価は1000万ドルを超える」という。同ノートには、定価1500万ドルのD-Wave Twoの写真が掲載されていた。

D-Waveは価格について秘密主義を貫いており、広報担当者は価格は顧客とニーズに応じて決まると述べている。しかし昨年11月、同社はこの量子コンピュータを「リース」で提供できる可能性があると発表していた。

量子コンピューティングは、原子レベルおよび原子以下のレベルで物質の相互作用と挙動を研究する量子力学の法則に基づいています。量子コンピュータの核となるのは、互いに相互作用する量子ビット(キュービット)です。その目的は、デジタルコンピューティングで一般的に使用される0と1の2値ではなく、より多くの状態でデータを保存・共有することで、コンピューティングを高速化することです。しかし、解決すべき課題は依然として多く残っており、その一つが量子ノイズです。量子ノイズとは、キュービットが望ましくない状態に陥り、ユーザーが実行中のプログラムを制御できなくなる現象です。

D-Wave社の量子コンピュータは、Google、NASA、ロッキード・マーティンなどの組織に導入されていますが、実際に購入されたかどうかは不明です。D-Wave Twoは512量子ビットのプロセッサを搭載しており、同社は1,000量子ビットのプロセッサを研究室で試験中で、今年後半にリリース予定です。D-Wave社は2,048コアのプロセッサを2015年にリリースすると発表しています。

「私たちはマシンの性能に焦点を絞り、テクノロジーがどのように機能しているかを理解することで、マシンを継続的に改善し、現実世界の問題を解決できるようにしています」とヒルトン氏は述べた。

先駆的なシステムは高価だが、一部のスーパーコンピュータの価格を考慮すると、D-Wave Twoの1500万ドルという価格は妥当だと、インサイト64の主席アナリスト、ネイサン・ブルックウッド氏は述べた。 

d波プロセッサユニットセル

D-Wave プロセッサ セル。

ブルックウッド氏は、D-Wave社の量子コンピュータは早期導入者にとって大きなメリットをもたらすか、あるいは無駄金になるかのどちらかになるだろうと述べた。量子コンピュータの導入は理論を実践するようなものであり、購入者はシステムを最大限に活用するために多くのハードルを乗り越えなければならないだろう。

誰がこれを使うのでしょうか?そして誰がプログラムするのでしょうか?

ブルックウッド氏は、ユーザーは根本的に異なるコンピューティング手法に適応する必要があり、それは時に大きな負担となる可能性があると述べた。次のステップは、適切な用途やアプリケーションを見つけること、そしてコードの最適化となるだろうが、これもまた困難を伴う可能性があるとブルックウッド氏は述べた。

「リスクが桁外れに大きいので、見返りも大きくなければならない」とブルックウッド氏は述べ、量子コンピューティングシステムについては懐疑的な姿勢を崩さなかった。

D-Waveの経営陣と面会したスターン・アギーの金融アナリスト、アレックス・カーツ氏はリサーチノートの中で、D-Waveは量子コンピュータの設置ベースを毎年倍増させたいと考えていると述べた。

「D-Wave Twoが特定の業界や市場セグメントに及ぼす影響は依然として流動的であり、現在導入されているシステムは3つだけであることから、導入はまだ技術ライフサイクルの最前線にあることは明らかだ」と調査ノートは述べている。

D-Wave社は、自社の量子コンピュータを、高性能コンピューティング環境における特定の計算に最適な大規模コプロセッサとして売り込んでいる。D-Wave社は金融サービス業界からの関心を集めようとしており、このシステムは企業が導入しているSaaS(サービスとしてのソフトウェア)コンピューティングモデルにも適合する可能性があるとカーツ氏は述べた。

しかしここ数ヶ月、D-Waveの量子コンピュータは議論の的となっており、IBMとカリフォルニア大学の研究者は今年初め、D-Waveのシステムと量子力学の関係について疑問を呈した。「D-Waveマシンはどの程度量子か?」と題された論文では、特定の動作に基づいてシステムの性能にも疑問が投げかけられている。IBMは量子コンピュータの構築に関する独自の研究を行っている。

しかし、テキサスA&M大学と大学の研究者グループ、マイクロソフト、グーグルが最近発表した研究論文は、量子コンピュータのベンチマークには新たなツールが必要だと述べ、D-Waveを支持している。グーグルの研究者は1月に、D-Wave Twoプロセッサは従来の問題解決ツールよりもはるかに高速に問題を解決できると述べている。

D-Wave社は、同社のシステムは量子コンピューティングの法則に基づいていると述べている。量子コンピュータでは磁場を用いて量子ビットおよびマルチ量子ビット演算を実行し、特定の問題を解くための様々な結果を生成する。D-Wave社のヒルトン氏は、IBMの研究はまだ十分に具体化されておらず、特定の用途を考慮していると述べた。

「512量子ビットのプロセッサは、これらの特定のベンチマーク問題が量子による高速化の恩恵を受けないことが示されているにもかかわらず、最先端の古典的なアルゴリズムとコンピュータに匹敵する性能を発揮することができた」とヒルトン氏は述べた。

D-Waveは先月、より多くの研究者との協力を開始し、同社の量子コンピュータはより多くの科学的研究の対象となっている。同社は先月、メリーランド大学ボルチモア・カウンティ校にある国立科学財団マルチコア生産性研究センター(CHMPR)に加盟し、量子コンピューティングに関する「知見」を提供する予定だ。

しかし、D-Wave の目標は、量子コンピューティングとそのコンピューターを実際のユーザーにとって意味のあるものにすることです。

「当社の顧客は、従来のコンピュータがあまり適していない現実世界の問題を解決することに関心があり、単純なベンチマークテストから得られるものよりも複雑な場合が多い」とヒルトン氏は語った。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.