中国の量子コンピューター、富岳で6億年要する計算を200秒で完了

001 2020/12/10(木) 21:01:16 ID:qOUr.rmfLY

【12月8日 Xinhua News】中国科学技術大学（University Of Science And Technology Of China）は4日、同大学の潘建偉（Pan Jianwei）氏らが76光子量子コンピューターのプロトタイプ「九章」の構築に成功したと発表した。現在世界最速のスーパーコンピューターで6億年かかる数学アルゴリズム、ガウスボソンサンプリングの解を求めるのに200秒しかかからないという。この進展により中国は「量子優位性」を実現した世界で2番目の国となった。

　同大学の陸朝陽（Lu Chaoyang）教授は「量子の優位性は一つのハードルのようなもので、新しく生まれた量子コンピューターのプロトタイプが、ある問題で最も優れた従来のコンピューターの計算能力を上回った時、今後、さらに多方面で優位性を持つ可能性があることを証明している」と指摘。世界の学術界が長年にわたり、このマイルストーン的転換点の到来に非常に注目し、期待していたと述べた。

　昨年9月、米グーグル社が53個の量子チップを搭載したプロセッサー「シカモア」を発表。当時世界最速のスパコン「サミット」で2日かかる数学アルゴリズムの計算を200秒で行い、「量子の優位性」を実現した。

　潘氏のチームはこのほど、中国科学院上海マイクロシステム研究所、国家並列コンピューター工学技術研究センターと協力し、76光子の量子コンピューター・プロトタイプ「九章」の構築に成功した。

　実験では、「九章」が5千万サンプルのガウスボソンサンプリングの解を求めるのに200秒しかかからないことが判明した。現在世界最速のスパコン「富岳」では6億年かかり、同等性でみると、「九章」の計算速度は「シカモア」より100億倍速く、サンプル数に依存する「シカモア」の技術的脆弱（ぜいじゃく）性を補っている。

　潘氏のチームは20年かけて、主に高品質光子源、高精度位相同期、大規模干渉の三つの技術的難関を攻略した。潘氏は「われわれが水を一口飲むのは簡単だが、一つの水分子を飲むのは難しい」と語り、「光子源は毎回一つの光子だけを出し、どの光子も同じであることを証明しなければならず、これは大きな難題だ。また、位相同期の精度は10のマイナス9乗以内でなければならず、100キロの距離の伝送誤差を、頭髪1本の直径以下にするのと同じだ」と説明した。

　汎用（はんよう）コンピューターに比べ、「九章」はまだ「種目別で優勝した」にすぎない。しかし、その強力な計算力はグラフ理論や機械学習、量子化学などの分野で潜在的応用価値がある。

　国際的学術誌「サイエンス」は4日、この研究成果を掲載し、査読者が「最先端の実験」「重大な成果」と評価した。https://www.afpbb.com/articles/-/331975...