Google Willow

Google WillowはGoogle Quantum AIの超伝導量子チップで、2024年12月9日に公開された。購入したりダウンロードしたりする製品ではなく、研究用のプロセッサだ。役割は、量子コンピュータが大きくなるほど信頼性を高められることを示すことにある。

これが重要なのは、量子誤り訂正がこの分野の壁として約30年立ちはだかってきたからであり、量子ビットを増やすほどきれいになるプロセッサは、その問題への初めての本物の答えだ。量子ビットは周囲と情報をやり取りしやすく、数を増やすほどシステムはむしろノイズが増えるのが普通だった。Willowはそれを覆す。Googleのチームは3x3、5x5、7x7の符号化量子ビットのグリッドを検証し、各段階でエラー率をおよそ半減させた。小さな話ではない。

注目の数字はランダム回路サンプリングというベンチマークだ。Willowは5分足らずで計算を終えたが、Googleの推定では今日最速級のスーパーコンピュータでも約1000京京年かかる。これは宇宙の年齢を何倍も超える膨大な長さだ。Googleはこの推定を控えめなものとし、古典マシンにメモリや帯域の制限がないと仮定していると説明する。

限界も見ておきたい。Willowはまだ現実の金になる問題に関わる計算を実行しておらず、これまでの2つの成果はベンチマークとシミュレーションの領域にとどまる。つまり、取り組み全体を正当化する実用的な見返りはまだ出ていない。実際の作業を速くする量子チップを待っているなら、まだそれではない。

はじめかた

1. Google Quantum AIのサイトで、Natureに掲載された論文とWillowの公式発表を読む。
2. 105量子ビット、100マイクロ秒前後のT1時間、誤り訂正の結果など、チップの仕様を確認する。
3. オープンソースのCirqフレームワークを使い、自分のマシン上で量子回路をシミュレーションで書いたり実行したりする。
4. 機関に所属しているなら、Quantum AI研究プログラムを通じてGoogleの量子ハードウェアへのアクセスを申請する。
5. ロードマップを追い、古典を超える実用的なワークロードがいつ利用可能になるかを確認する。