シリコンバレーにあるNASAの高度スーパーコンピューティング施設の中心に据えられたブラックボックスは、見た目には大したことはない。庭の小屋ほどの大きさで、従来のスーパーコンピューターよりも小さいが、内部では驚くべき何かが起こっている。
この箱はD-Wave 2X量子コンピュータで、量子力学に基づいた新しいタイプのコンピュータのこれまでで最も先進的な例の1つであり、理論的には複雑な問題を数年ではなく数秒で解決できる。
量子コンピュータは、各ビットが0か1のいずれかを表す今日のコンピュータとは根本的に異なる原理に基づいています。量子コンピューティングでは、各ビットが0と1の両方を同時に表すことができます。つまり、従来の3ビットで8つの値（2の3乗）のいずれかを表すことができるのに対し、3つの量子ビット（いわゆる「キュービット」）で8つの値すべてを同時に表すことができます。つまり、理論上ははるかに高速に計算を実行できるということです。
研究はまだ初期段階で、商用化には数十年かかる可能性があるが、NASAとGoogleのエンジニアチームは火曜日、最適化問題を実行するD-Waveコンピューターが、シングルコアプロセッサーを搭載した従来のコンピューターよりも1億倍速く答えを出したと発表した。
グーグルのエンジニアリングディレクター、ハルトムート・ネベン氏は、この成果を発表する記者会見で、「D-Waveマシンが1秒でこなす仕事」は、シングルコアの従来型コンピュータで同様の作業を行うには「1万年」かかると述べた。
マーティン・ウィリアムズ グーグルのエンジニアリングディレクター、ハートムート・ネヴェン氏が、2015年12月8日にシリコンバレーのNASA先進スーパーコンピュータ施設で開かれた記者会見で講演した。
研究者たちはこれを有望な一歩とみているが、いくつかの注意点もある。その最も重要な点は、このコンピューターがテストに使用された特定の最適化タスク向けに設計されていることだ。
最適化問題とは、望ましい結果に到達するまでの経路が複数存在する問題です。典型的な例としては、複数の町を訪問するための最も効率的な経路を見つけなければならない巡回セールスマンが挙げられます。町の数が増えるにつれて、考えられる経路の数が増え、やがて従来のコンピュータでは妥当な時間内に処理できないほどに多くなってしまいます。
同様の問題は宇宙ミッションや航空交通管制モデリングにも存在します。どちらの分野も NASA が膨大な計算リソースを投入している分野です。
D-Wave コンピュータをテストするために使用された問題には、そのような変数が 1,000 個近くありました。
マーティン・ウィリアムズ 2X 量子コンピュータの心臓部である D-Wave Vesuvius チップが、2015 年 12 月 8 日にシリコンバレーの NASA の高度スーパーコンピュータ施設で展示されました。
「NASAには、 指数関数的な複雑さのため、従来のスーパーコンピュータでは現実的な時間枠内で最適に 解決できないさまざまなアプリケーションがあります。そのため、量子効果を使用するシステムは、そのような問題を解決する機会を提供します」と、NASAエイムズ研究センターの探査技術ディレクター、ルパク・ビスワス氏は述べています。
テストの詳細は月曜日にグーグル社によって科学論文として発表された。
この成果は、このコンピューターを開発したバンクーバーに拠点を置くスタートアップ企業、D-Wave Systemsにとって重要な意味を持つ。NASAエイムズ研究センターに設置されたこのマシンは、D-Waveが開発した3台のうちの1台である。もう1台はロスアラモス国立研究所にあり、3台目はロッキード・マーティンが所有し、南カリフォルニア大学で使用されている。
NASAのD-Waveコンピューターの最初の成果が発表された際、このマシンが従来のコンピューターよりも性能が優れているかどうかについて大きな議論が巻き起こりました。しかし、第一世代のシステムは512量子ビットをベースにしており、現在は1,097量子ビットにアップグレードされています。
Google の研究論文はまだ査読を受けていないため、科学者らはまだ最新の研究結果について意見を述べていない。
