IQM、量子誤り訂正における重要なマイルストーンを達成、短期的なフォールトトレラント量子コンピューティングを実現へ

新たな研究により、新しいハードウェアを必要とせず、量子ビットのオーバーヘッドを従来の主要手法と比べて最大1000分の1に低減する一連の量子誤り訂正コード群を開発

フィンランド・エスポー&ミュンヘン--(BUSINESS WIRE)--（ビジネスワイヤ） -- 超伝導量子コンピューター分野のグローバルリーダーであるIQMクオンタム・コンピューターズは、方向性タイルコード（Directional Tile Codes）を用いた量子誤り訂正において重要な成果を達成したと発表しました。これは、実用的かつ大規模なフォールトトレラント量子コンピューティングの実現に向けた大きな前進となります。

本研究は、プレプリントサーバー「arXiv」で公開されており、IQMの研究者に加え、ベルリン自由大学、エディンバラ大学、ヨハネス・グーテンベルク大学マインツの研究者らとの共同研究として実施されました。研究では、量子コンピューティングにおける中核的な課題の一つを解決する新しい量子誤り訂正コード群「方向性タイルコード」を提案しています。

IQMは、リアル・アセット・アクイジション（Nasdaq：RAAQ）との合併を通じたナスダック上場を計画しており、今回の研究成果は、2030年までのフォールトトレラント量子コンピューティングの実現と、100万量子ビット規模への拡張を目指す同社の技術ロードマップの中核を成す取り組みを前進させるものです。

研究結果によると、IQMの「Crystal」プロセッサーに標準搭載されている最近接結合のiSWAPゲートのみを使用した場合でも、方向性タイルコードは、論理量子ビット当たり約30個の物理量子ビットという同程度のハードウェア規模において、広く利用されているサーフェスコードと比較して、論理量子ビット・ラウンド当たりの論理誤り率を最大1000分の1に低減できることが示されました。

IQMクオンタム・コンピューターズのチーフ・サイエンティストであるイネス・デ・ベガ博士は次のように述べています。「量子誤り訂正コードは、高い効率性を備えているだけでなく、拡張性が高く製造可能なハードウェア・アーキテクチャー上で実装できるものでなければなりません。量子誤り訂正とハードウェアの緊密な共同設計は、IQMの戦略における中核的な要素です。方向性タイルコードは、この方向性における画期的な成果であり、実用的な最近接結合のみを用いながら、近い将来に実現可能な規模のIQM Crystalハードウェア上で論理誤り率を最大1000分の1に低減します。これは、拡張可能なフォールトトレラント量子コンピューティングの実現に向けた重要な一歩です。」

「IQMではこれまで、実運用レベルの量子システムの構築と、その基盤となる科学の発展は、同じ使命の両輪であると考えてきました。その実現に向けて、主要な学術研究グループとの緊密な連携は極めて重要です。今回の成果は、こうしたパートナーシップがもたらす可能性を示すものです。」

方向性タイルコードは、量子低密度パリティ検査（QLDPC）コードの効率性の利点を、IQMが現在構築している平面型ハードウェア・アーキテクチャー上で実現できることを示すものであり、フォールトトレランス実現への具体的かつ測定可能な前進となります。

IQMクオンタム・コンピューターズのシニア量子誤り訂正エンジニアであるヴィンセント・ステファン博士は次のように述べています。「私たちは2025年からタイルコードの研究に取り組んできました。タイルコードは、局所的なチェック機構を備え、優れた特性を有しているほか、追加の接続要件を必要とせずに論理演算を実行するための多様な手法が存在することから、有望な候補と考えられています。方向性タイルコードの最大の革新は、動的シンドローム抽出回路を活用することで、これらのコードを正方格子上で実装できるようにした点にあります。」

こうした性能向上を正方格子の量子ビット配置上で実現できることから、方向性タイルコードはIQMの短期的な量子誤り訂正（QEC）能力に直接関連するだけでなく、誤り訂正コードとハードウェア・アーキテクチャーの継続的な共同設計を通じたさらなる性能向上の基盤も提供します。

量子誤り訂正は、大規模で実用性の高い問題に対して量子優位性を実現するための重要な要件と広く認識されており、IQMの技術ロードマップの中核を成しています。量子システムは本質的にノイズや誤りの影響を受けやすいため、より信頼性が高く複雑な量子ワークロードを実行するためには、計算過程において誤りを継続的に検出・訂正する必要があります。

これまでにIQMは世界で23台の量子システムを販売しており、研究機関、高性能コンピューティングセンター、企業などの顧客に対して、他の量子コンピューター・メーカーを上回る導入実績を有しています。

IQMクオンタム・コンピューターズについて

IQMクオンタム・コンピューターズ（IQM Quantum Computers）は、超伝導量子コンピューター分野におけるグローバルリーダーとして、世界中の研究機関、大学、高性能コンピューティングセンター、国立研究所、企業向けにフルスタック型量子コンピューターを提供するとともに、クラウド・プラットフォームへのアクセスも提供しています。IQMのオンプレミス導入モデルでは、顧客が自らの量子インフラを直接所有・管理できます。2018年に設立され、フィンランドに本社を置く同社は、ミュンヘンに主要事業拠点を構え、400人超の従業員を擁しています。同社は欧州、アジア、北米で事業を展開しています。IQMは、米国証券取引委員会（SEC）にForm F-4による登録届出書を提出しており、同届出書はその後、SECにより有効であると宣言されています。IQMは、リアル・アセット・アクイジション（Real Asset Acquisition Corp.）（Nasdaq：RAAQ）との合併により、欧州の量子企業として初めて米国のナスダック・グローバル取引所に上場することを目指しています。

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