科学者らが量子コンピューティングの新たな画期的な進展を発見
一流大学の研究者らが、量子コンピュータのエラー訂正を大幅に改善する新しい量子アルゴリズムを開発した。この進展は、暗号学や医薬品発見の実用的応用を加速させる可能性がある。研究は2025年9月27日に一流のジャーナルに掲載された。
ScienceDailyが注目した最近の研究で、物理学者チームが量子コンピューティング技術の大きな前進を発表した。マサチューセッツ工科大学（MIT）の科学者らによるこの研究は、従来の方法に比べてエラー率を最大50%低減する革新的な量子エラー訂正コードを導入している。
この画期的な成果は、「Quantum Fidelity Enhancer」（QFE）と呼ばれる新しいアルゴリズムを中心に据えており、絡み合った量子ビット（qubit）を使用して計算エラーをリアルタイムで検知・訂正する。主要研究者のエレナ・バスケス博士は、「従来の量子システムは環境ノイズによるデコヒーレンスに悩まされており、量子ビットが量子状態を失ってしまう。私たちのQFEアルゴリズムはこれらの状態を安定化し、複雑なシミュレーションに量子コンピュータをより信頼性高くする」と説明した。
プロジェクトのタイムラインは2024年初頭に始まり、チームは国立科学財団（National Science Foundation）から資金援助を受けた。18か月間にわたり、50量子ビットのプロトタイププロセッサでアルゴリズムをテストし、99.2%の忠実度を達成した。これは競合技術の95%ベンチマークから顕著な改善である。この研究はIBM Quantumとの協力により、先進的なハードウェアへのアクセスを提供した。
背景として、量子コンピューティングは1990年代以来激しい研究分野であり、GoogleやRigettiなどの企業が数十億ドルを投資している。しかし、エラー訂正は依然として主要な課題であり、これがないと古典コンピュータに対する量子優位性は限定的だ。この開発は、機械学習を統合してエラーパターンを事前に予測することでこれに対処する。
影響は広範だ。暗号学では、強化された量子システムが現在の暗号をより速く破る可能性があり、量子耐性アルゴリズムへの移行を促す。医薬品発見では、向上した精度が分子間相互作用を前例のない規模でシミュレートし、がんなどの疾患治療を加速させる可能性がある。バスケス博士は、「これは単なる理論ではない。10年以内に量子コンピュータが現実世界の問題を解決する道を切り開いている」と述べた。
研究は有望だが、専門家は数千量子ビットへのスケーリングにはさらなるハードウェア革新が必要だと警告している。ソースに重大な矛盾は見つからず、Nature Quantum Informationに掲載された査読済み原論文に基づいている。