NECとParity Quantum Computing社、量子コンピュータの開発に向けた協業を開始

日本電気株式会社(以下NEC、注1)とオーストリアの量子コンピュータ分野のベンチャー企業Parity Quantum Computing社(以下PQC社、注2)は、量子コンピュータを実現する方式の1つである「量子アニーリング」の分野で協業を開始しました。

本協業では、NECが2023年の実用化を目指して開発中の超電導パラメトロン素子(注3)を用いた量子アニーリングマシンに、PQC社独自の量子ビット間結合技術である「ParityQCアーキテクチャ」を実装します。これにより、金融ポートフォリオの最適化や、製造業における生産計画立案など、大規模な組み合わせ最適化問題に対応可能な、実用的な量子アニーリングマシンの実現を目指します。

量子アニーリングでは、計算を行う最小単位である量子ビットの数や、量子ビット間の結合数が増えるほど、より規模の大きな組み合わせ最適化問題を解くことができます。NECの超電導パラメトロン素子と、ParityQCアーキテクチャを組み合わせることで、理論的には全ての量子ビットが結合された「全結合」状態を維持したまま量子ビットの集積度を高めることができ、量子アニーリングマシンの演算性能向上が期待できます。今回の協業では、量子アニーリングマシンのプロトタイプを用いて、この理論を両社で実証していきます。

これまでParityQCアーキテクチャを量子アニーリングマシンに実装した例はなく、今回の協業が世界で初めての試みとなります(注4)。

NECは、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(以下NEDO)の委託事業として、超電導パラメトロン素子を用いた量子アニーリングマシンの開発に取り組んでおり、2023年までに実用的な量子アニーリングマシンを実現することを目指して、全結合状態の量子ビットの集積度向上を進めています。NECは、PQC社との協業の成果をNEDO委託事業に活用することで、量子コンピュータの開発をさらに加速していきます。

(注1)本社:東京都港区、代表取締役 執行役員社長 兼CEO:新野 隆。

(注2)本社:オーストリア インスブルック、CEO:Magdalena Hauser(マグダレナ ハウザー)、Wolfgang Lechner(ウォルフガング・レヒナー)。2019年に設立されたベンチャー企業であり、量子ビット間結合技術に関する特許、ソフトウェア、ノウハウを多数有している。

(注3)超電導パラメトロン素子は、超伝導のコイルとコンデンサで構成される共振回路です。回路を共振周波数の2倍の周波数で変調することにより、0またはπの位相を持つ2つの自励発振状態の1つになります。これらの発振状態の重ね合わせを量子ビットとして使用することができます。

(注4)2021年2月10日時点。NEC調べ。