新たな分析によると、耐障害性量子コンピュータの一部の設計では、世界最強のスーパーコンピュータよりもはるかに多くのエネルギーを消費する可能性がある。最近の会議で発表された推定値は、控えめなものから膨大なものまで、潜在的な電力ニーズの幅広い範囲を強調している。このばらつきは、これらのマシンを構築・運用するために使用される異なる技術に起因する。
量子コンピューティングは、古典的なスーパーコンピュータの及ばない複雑な問題、例えば薬の開発加速に取り組む可能性を秘めている。しかし、実用的な有用性を達成するには、数千のエラー訂正済み量子ビットを持つ耐障害性量子コンピュータ（FTQC）へのスケーリングが必要であり、多様なエンジニアリングアプローチを伴う課題である。12月9日、カリフォルニア州サンタクララで開催されたQ2B Silicon Valleyカンファレンスで、Quantum Energy InitiativeのOlivier Ezratty氏が、これらの将来のマシンに対する暫定的なエネルギー消費推定値を発表した。公開データ、企業情報、モデルに基づき、100キロワットから200メガワットまでの範囲を示した。文脈として、カリフォルニア州ローレンス・リバモア国立研究所の最先端スーパーコンピュータEl Capitanは約20メガワットを消費しており、これは近隣の88,000人のリバモア市の電力消費の約3倍である。Ezratty氏の分析では、4,000論理量子ビットにスケールした2つのFTQC設計がこれを超える可能性があり、その一つは200メガワットを必要とする可能性がある。一方、現在進行中の3つの設計は1メガワット未満で、研究用スーパーコンピュータに匹敵する。 これらの違いは量子ビット技術に起因する。IBMの超伝導量子ビットは大量の冷蔵を必要とする。光ベースのシステムは光子源と検出器の冷却を必要とし、イオントラップや超低温原子システムはエネルギー集約的なレーザーとマイクロ波に依存する。IBMのOliver Dial氏は、大規模FTQCが2～3メガワット未満を必要とすると予想しており、これはハイパースケールAIデータセンターに比べてごくわずかであり、既存のスーパーコンピュータと組み合わせればさらに少なくなる可能性がある。超低温原子に注力するQuEra社は、自社システムで約100キロワットを想定している。Xanadu、Google Quantum AI、PsiQuantumなどの企業はコメントを控えた。ハードウェア以外に、エラー訂正電子機器と計算実行時間もエネルギー負荷を増大させる。Ezratty氏は、足跡を測定・報告するための業界標準を求め、米国とEUの取り組みを指摘している。彼の初期段階の研究は最適化の機会を強調する：「エネルギー足跡を低減するのに有利に働く技術オプションは数多く存在する。」こうした洞察は、量子産業の道筋を形成し、効率的な設計を優先させる可能性がある。