IBMはシカゴ大学の研究者らと協力し、「信頼できる量子優位性（trusted quantum advantage）」と呼ぶものを実証したと発表した。量子コンピューターが現在の代表的な古典シミュレーション手法の範囲を超える計算を完了し、同時にその結果が正確であるとの統計的証拠を提供したと主張している。

このマイルストーンは、量子コンピューティングの最大の障害の1つである、より大規模なシステムへの拡張に伴うエラーの確実な訂正の克服を目的とする研究の蓄積に新たな一歩を加えるものだ。この進歩はIBMの量子ロードマップにおけるもう一つのステップを示すが、ハードウェアはBitcoinを脅かすために必要とされる水準にはるかに及ばない。

量子優位性とは、量子コンピューターが最良の古典コンピューターよりも速く、安く、またはより効率的に実用的な問題を解決するマイルストーンを指す。Googleが2019年に53量子ビットのSycamoreプロセッサーを用いて広く宣伝した「量子超越性（quantum supremacy）」実験を含め、過去の量子優位性の主張は、実行されたタスクが真に有用であったか、また古典的手法で最終的に結果を再現できるか否かについて批判を招いた。IBM自身もGoogleの2019年の主張に異議を唱え、同じ計算を古典スーパーコンピューターでシミュレートできると主張する論文を発表している。

「私たちは今や量子優位性の時代にしっかりと入っています」と、IBM Researchディレクター兼IBM FellowのJay Gambettaは声明で述べた。「このマイルストーンは、科学者、開発者、企業に対し、量子コンピューターが古典的には達成できないほどの規模の問題へと拡張していく際の信頼のための新たな基盤を提供するものです」

最新の発表において、IBMは研究者らが新しいエラー訂正技術を用いて70個の論理量子ビットをエンコードし、現在の代表的な古典シミュレーション手法では実用的でない時間を要すると同社が述べる計算を約15分で完了したと発表した。実験では2,415回の論理2量子ビット操作と468回の論理Tゲートを実行し、論理エラー率を基盤となる物理エラー率の約10分の1に低下させた。

IBMはまた、この実験が量子優位性の実証に対する長年の批判、すなわち検証の問題に対処していると述べた。従来のランダム回路サンプリングに依存する代わりに、研究者らは計算中にエラーを検出しながら問題の数学的難しさを維持できる構造化された代替手法を開発した。検証の問題は、Google、Microsoft、IonQ、Quantinuumを含む企業が信頼性の高い量子高速化の実証を競う業界全体において、量子優位性の主張の信頼性に関わる中核的な課題である。

「検証は実験的な量子優位性を確固として確立する上で最大の課題の1つであり続けています」と、シカゴ大学准教授のBill Feffermanは付け加えた。「この実験は、ノイズ下での困難な量子状態の忠実度をより適切に特徴付ける技術を開発し、量子コンピューターが計算的に困難な問題を解決しているという信頼を高めるものです」

この発表は、IBMが昨年6月に発表したStarlingロードマップで示した複数のマイルストーンに続くものである。同ロードマップは2029年までの大規模な耐故障量子コンピューターの構築を目標とし、モジュラープロセッサーへの拡張、さらには最終的に約200個の論理量子ビットと1億回の量子操作が可能なシステムの実現に先んじて、検証済みの量子優位性の実証を求めている。その規模の実現には、量子ビットの忠実度、接続性、制御システムにおける大幅な進歩が必要であり、これらは業界全体が依然として未解決のエンジニアリング課題に直面している分野である。

過去1年間、IBMはこれらの目標に向けて開発を続けてきた。2025年10月、研究者らは120量子ビットのGHZ「キャット状態（cat state）」を実証し、その1ヶ月後には120量子ビットのNighthawkプロセッサーと実験的なLoonチップを発表した。いずれも耐故障コンピューティングの前進を目的として設計されている。今年初頭には、同社はより高度な量子ハードウェアへの一般アクセスを拡大し、研究者らにアルゴリズムとエラー訂正技術を開発するための追加時間を提供した。

Bitcoinにとって、この最新の実験は脅威環境の意味のある変化というより、"Q-Day"に向けた漸進的な技術的進歩と捉えるのが適切である。Bitcoinはデジタル署名に楕円曲線暗号に依存しており、研究者らは一般的に、ネットワークの暗号を破るには耐故障量子コンピューター上で稼働する数千の論理量子ビットが必要だと推定している——これはIBMの最新実験で実証された70個の論理量子ビットをはるかに超える数だ。Bitcoinの暗号に対する理論的に実行可能な量子攻撃はShorのアルゴリズムに依存するが、それを大規模に実行するには数千の論理量子ビットだけでなく、深い回路にわたる持続的なエラー訂正も必要であり、これを実現した量子ハードウェアプラットフォームはまだ存在しない。