RE:INVENT「量子コンピューティングはまだ初期段階です」とAWSの量子コンピューティング担当ディレクター、シモーネ・セヴェリーニ氏はThe Regに語った。
これまでに構築された量子コンピュータは、ビジネス上の問題にまだ影響を与えることが示されていません。
AWSにはAmazon Braketという量子コンピューティングサービスがあり、5つの異なるブランドのハードウェアから選択でき、量子コンピューティングの基本単位である量子ビットの実装方法も異なります。なぜまだ研究以外の用途には役に立たないのでしょうか？
「これまでに開発された量子コンピュータは、ビジネス上の問題にまだ大きなインパクトを与えていないからです」とセヴェリーニ氏は語る。「ハードウェアは現時点では何のメリットももたらさないでしょう。しかし、量子コンピューティングの将来は、ある時点で、特定のアプリケーション、特定の問題において、現在そして将来にわたって、私たちが実際に構築できる他のどのタイプのコンピュータよりもはるかに高速になるというものです。」
「現在利用可能なハードウェアはプロトタイプの段階です。企業がBraketのサービスを利用するのは、主に自社の準備、概念実証、現状把握のためだけです。」
セヴェリーニは、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンのコンピュータサイエンス学部の情報物理学教授であり、AWS に 4 年間在籍し、現在はエンジニアリング担当副社長のビル・ヴァスに報告しています。
「量子コンピューティングについては多くの議論がありますが、本当に重要なのは科学的な視点です」とセヴェリーニ氏は語る。「私たちはAWS量子コンピューティングセンターという研究開発組織を持っており、その大部分はロサンゼルス近郊のカリフォルニア工科大学のキャンパス内にあります。私たちはすでにいくつかのチップを開発していますが、実際に価値を提供できる量子コンピュータを目指しています。」
「量子コンピュータは構築が非常に難しく、非常に不安定であるため、エラー訂正は不可欠だと考えています。つまり、適用するすべての演算にエラーが発生する可能性があるということです。量子コンピュータが大きな効果を発揮するには、エラー訂正能力が必要であり、これは長期的な投資です。私たちは量子ビットの数を競うのではなく、量子ビットの品質と、拡張可能なアーキテクチャを重視しています。」
「量子コンピュータを作る最良の方法は何かと聞かれても、私には分かりません」と彼は付け加えた。「おそらく最良の方法は存在しないでしょう。なぜなら、量子コンピュータは研究用の機器であるため、様々な用途に合わせて様々な種類が存在する可能性があるからです。」
「短期的な視点もあります」とセヴェリーニ氏は語る。「Amazon Braketは、量子コンピュータへのアクセスと、それらとやり取りするために必要なあらゆるものを提供するサービスです。プログラムリソース、量子リソースと非量子リソースのオーケストレーション…今日の量子コンピューティングの最も興味深い応用は、将来の量子コンピューティングについてより深く学ぶことです。」
シモーネ・セヴェリーニ教授：「量子コンピューティングについて聞いてください」
核融合技術には大きな可能性があるとわかっていても、その画期的な進歩がいつ起こるかは予測しにくいという状況と類似点はあるだろうか。
「あまり良い例えではありません。私もこの例えについて考えています」と彼は言う。「量子コンピューティングについて考えると、特定の特性を持つ量子コンピュータがあれば、それが解ける問題は他の手段では解けないという数学的証拠があります。これはまさに自然の性質です。量子理論は、コンピュータ科学と物理学を近づけるのです。」
「もちろん、核融合は潜在的に非常に大きな影響力を持っていますが、このようにきれいにカットできるわけではありません。」
しかし、量子がいつ役に立つのかという疑問が残る。「タイムラインを定義するのは非常に難しい」とセヴェリーニ氏は言う。「そう遠くない未来に、物理学そのものに関連する非常に特殊な問題を解決するデバイスが登場し、すでに何らかの利点を示しているかもしれない」
セヴェリーニ氏はQuEraについて、「アナログの量子コンピュータで、回路は動かないが、多数の原子の構成を準備してプログラムし、物理システムを進化させ、この物理システムの進化の終わりを見て計算問題の解決策を読み取る」と付け加えた。
「これは万能コンピュータではない。つまり、特定の問題しか解けない。しかし、例えば、ある材料のシミュレーションに関連する問題に関しては、このマシンがやっていることを従来のコンピュータでシミュレーションしたい場合、それはそれほど簡単ではないという瀬戸際にすでに立っている。」
セヴェリーニ氏が頻繁に口にするフレーズは「特定の特定の問題」であり、その要点は、量子コンピューティングを単に次世代コンピューティングとして考えるのではなく、むしろ特殊なタイプのコンピューティングとして考えるべきだということです。
量子コンピュータが得意とする、あるいは得意とするであろう問題とはどのようなものでしょうか？セヴェリーニ氏は、簡単な答えはないと言います。「量子コンピュータは、小さな入力と複雑なアルゴリズムを好みます」とセヴェリーニ氏は言います。つまり、膨大な量のデータを処理する必要がある典型的なHPC（高性能コンピューティング）のユースケースには、量子コンピュータはあまり適していないということです。
「実際には2種類の問題があります。1つは自然に関する問題です。量子コンピュータは物理学そのものをシミュレーションするための研究ツールになると期待されています」とセヴェリーニ氏は言います。分子のシミュレーションのような問題は、従来のコンピュータでは不可能です。「地球上の原子の数と同じくらいのメモリが必要」だからです。しかし、このタスクは「比較的小型の量子コンピュータなら実行可能です」と彼は付け加えます。
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そのため、人々は、材料科学、薬理学、持続可能性、新しい化合物などの分野が量子コンピューティングに適しているだろうと「信じ、期待」しているのです。
セヴェリーニ氏は、もうひとつのタイプの問題は人間が作り出したものであり、これには物流のような「量子コンピューターが影響を与える可能性がある」分野が含まれると語る。
「自然関連の問題に対しては、量子コンピューティングは人為的な問題よりも早く影響を与えるだろう」というのが一般的な合意だと彼は語る。
では、Braketを使っているのは誰なのでしょうか？セヴェリーニ氏によると、顧客は3つのグループに分かれます。研究者、量子コンピューティングを他のシステムと統合し、概念実証を行うイネーブラー、そして「量子コンピューティングの有無はさておき、問題を解決したい」という実利主義者です。これには、将来の利用に備えてこの技術を注視している企業も含まれます。®
