IBM（IBM）は大規模な耐障害性量子コンピューティングに向けた計画を前進させたことを受け、株価が1.93%上昇して237.16ドルとなりました。株価は日中安値の231.00ドル付近から急速に回復し、セッションを通じてプラスの推移を維持しました。この動きには技術的なマイルストーンが伴いました。IBMは、単一の共有された超低温動作環境内で2つの極低温モジュールの接続と冷却に成功したのです。これは、ソフトウェアの進歩だけではハードウェアのロードマップを前進させるには不十分な分野において、物理的な規模を加える一歩となります。

極低温システムが重要なマイルストーンに到達

IBMは、スケーラブルなコンピューティングシステム内で数百個の接続された量子チップを支えられるよう、新しい極低温アーキテクチャを設計しました。最初の2つの実稼働モジュールは、それぞれ高さ8フィート超、幅8フィート超の大きさです。初期の冷却テストでは、この2つのモジュールは5日以内に4ケルビンに到達し、第1段階の冷却が完了した直後にシステムは15ミリケルビンを下回る温度まで下がりました。

各真空容器は、IBMが幅広く展開している量子システムと比べて大幅に大きい配線容量を備えており、新しいモジュールはプロセッサ接続のための配線空間を最大12倍提供します。箱型のアーキテクチャにより、複数のモジュールが密に接続された列で動作しながら、プロセッサ間の直接リンクを支えることができます。IBMは、モジュール型システム内で自社のLカプラー技術を用いて個別の量子チップを接続し、プロセッサ同士が情報をやり取りし、より大きな量子コンピュータの一部として連携動作できるようにする計画です。

この点が重要なのは、量子システムは規模が大きくなるにつれて温度、配線、遮蔽の厳密な制御に依存するためであり、接続されるプロセッサが増えるほどこうした制約の管理は難しくなり得るからです。IBMのモジュール型アプローチは、これらの工学的な要素を、単一の固定された環境としてではなく、並行してテストし拡張しやすくすることを狙いとしています。

2027年までに1,000個のプログラマブル量子ビットを目標に

IBMは、Lカプラーを用いて2027年までに複数のプロセッサをより大きな量子システムへと接続する意向です。このシステムには、直接的な計算ワークロードに利用できる少なくとも1,000個のプログラマブル量子ビットが搭載される計画で、これによりモジュール型冷却プラットフォームは、拡大を続けるIBMの量子プロセッサロードマップにおける重要なインフラとなります。

今年後半、IBMは極低温モジュールの内部にQuantum Nighthawkプロセッサを設置し、さらなる運用テストを実施する予定です。この設置により、IBMはプロセッサ密度と接続容量を高めながらシステム性能をテストできるようになり、同時にエンジニアは新しいモジュール型アーキテクチャに組み込まれたコンポーネントを独立してテスト・改善できます。

この設計には、IBM Quantum System Twoで現在使用されている3つの重要な環境コンポーネントが組み込まれていますが、IBMは各チームが各部品を独立してテスト・改善できるよう、これらのコンポーネントを再構成しました。同社によれば、このアプローチにより、統合された冷却環境全体のテストに伴う制約を軽減しながら、ハードウェア開発を加速できる可能性があります。

Quantum Starlingは2029年に向け順調に進行

このマイルストーンは、2029年中にQuantum Starlingを提供するというIBMのより広範な計画を支えるものです。IBMは、Starlingがモジュール型インフラを基盤とする大規模な耐障害性量子コンピュータになると期待しており、システムの拡大に伴い、各極低温モジュールには最終的に数千個の量子ビットが搭載される可能性があります。

IBMはStarlingの計画とともに、耐障害性コンピューティングに必要な物理リソースを削減するために設計された誤り訂正アプローチを発表しました。それ以降、同社は重要なハードウェアコンポーネントを実証し、効率的な誤り訂正デコーディングの手法を改善してきました。これらの進展は、プロセッサ設計、デコーディング、システムエンジニアリング、信頼性の高い量子演算をめぐる技術要件に対応するものです。

耐障害性量子コンピューティングは、現在、量子計算の規模と信頼性を制限している誤りを制御することを目指しています。IBMは、より大規模な量子システムに向けてプロセッサ、ソフトウェア、冷却インフラ、誤り訂正手法の開発に長年取り組んできました。接続された極低温モジュールは、スケーラブルな耐障害性量子コンピューティングへの移行を計画する同社を支える、新たなインフラコンポーネントを加えるものです。