量子コンピューター競争、中国本土の新実験がグーグル超えの計算優位性 - NewsTomo

量子コンピューターをめぐる国際競争が、ここにきて一段と激しさを増しています。グーグルの10月のブレークスルーを上回る実験結果を、中国本土の研究チームが報告し、量子計算の「優位性」をめぐる議論が新たな局面に入りました。

本記事では、この量子コンピューター国際ニュースを日本語でわかりやすく整理し、背景にある技術的・地政学的な意味を解説します。

中国本土の105量子ビット機「Zuchongzhi 3.0」

中国本土の研究チームは、105量子ビット（qubit）を搭載した量子プロセッサー「Zuchongzhi 3.0」で高度な計算タスクに挑みました。このマシンは、複雑な量子回路を用いた演算を「数百秒」で完了したとされています。

比較対象となったのが、現在のスーパーコンピューターの代表格である「Frontier（フロンティア）」です。研究チームによる推計では、同じ問題を古典的な計算機で解こうとすると、およそ60億年かかるとされています。

使用した量子プロセッサー：Zuchongzhi 3.0
量子ビット数：105
計算時間：数百秒
スーパーコンピューター「Frontier」の推定計算時間：約60億年
グーグルの最新成果と比べて約100万倍（6桁）の性能差

この成果をまとめた論文は、研究者向けの論文共有サイトで公開され、「quantum computational advantage（量子計算優位性）」の新たなベンチマークとして注目を集めています。

「量子優位性」から「量子計算優位性」へ

量子コンピューターの世界では、しばしば「量子優位性（quantum supremacy）」という言葉が使われてきました。これは、ある特定のタスクで、量子コンピューターが古典コンピューターを圧倒的に上回ることを指します。

2019年、グーグルは53量子ビットの装置を使い、古典コンピューターでは非常に長時間かかるとされる問題を約200秒で解いたと発表しました。このとき、同社は量子優位性を達成したと主張し、大きな話題となりました。

しかし2023年には、中国本土のチームが新しいアルゴリズムを開発し、同じ問題を古典的な計算資源でわずか17秒で解けると報告します。これにより、「量子コンピューターが絶対的に優れている」というイメージは修正を迫られることになりました。

さらに2020年には、中国科学技術大学の研究者らが、より慎重な概念として「量子計算優位性（quantum computational advantage）」を提案し、自ら開発した光量子コンピューター「九章（Jiuzhang）」の成果とともに提示しました。これは、「どのような条件と前提で、どの程度古典計算を上回るのか」を冷静に評価しようとする立場です。