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私たちは、英国のビジョンである「量子化された経済」に向けた取り組みにおいて、重要なマイルストーンを達成しました。私たちのチームは、英国でのRigetti量子コンピュータのセットアップを完了しました。量子システムの組み立てが完了し、現在はテストと量子処理ユニット（QPU）の特性評価および選定を行っています。これは、ProteoxLX 希釈冷凍機システムの納入や、オックスフォード・インストゥルメンツ社による計算機設備インフラのセットアップなど、チームによる他のいくつかの重要な成果があったからこそ実現したものです。
我々がコンピュータを構築している間に、Phasecraft社、エジンバラ大学、スタンダードチャータード社は、米国でホストされているQCS（Quantum Cloud Services）を介してリゲッティ社の量子システムにアクセスすることで、材料シミュレーション、量子機械学習、量子検証およびエラー軽減のためのいくつかのプロトタイプを開発しました。
量子コンピューターは、人類の最も重要な問題を解決する方法を大きく変えるでしょう。
現在、私たちは、環境保護や再生可能エネルギーなどの実用的で緊急性の高い問題に取り組んでいます。例えば、Phasecraft社のパートナーは、現在の最高のスーパーコンピュータの能力を超えた材料モデリングの問題を解決することで、より高性能なバッテリーや太陽電池の開発を可能にしています。Phasecraftのアルゴリズムとソフトウェアは、既存の材料モデリングアルゴリズムの複雑さを桁違いに低減し、量子力学シミュレーション問題を近未来の量子コンピュータでの実現に近づけました。
また、スタンダードチャータードとのパートナーシップにより、量子機械学習が金融市場におけるボラティリティー予測をどのように改善できるかを実験しています。今後、スタンダードチャータードは、環境、社会、ガバナンスなどの大規模な課題にも取り組んでいきます。スタンダードチャータードが現在追求しているような量子機械学習のブレイクスルーは、金融分野だけでなく、より広範なアプリケーションに適用できると期待しています。
インフラについては、このプロジェクトではナノサイエンスとリゲッティの緊密な連携が必要です。Rigettiは、英国タブニーウッドにあるナノサイエンスの施設内で運用されており、OIはProteox希釈冷凍機を弾力的に運用するための機器とインフラを提供し、量子コンピュータの長期的な商業運転を可能にしています。ナノサイエンスとRigetti社は、プロジェクトの目標を達成するための仕様を定義するために密接に協力しました。
より広くは、アプリケーションのために、Rigettiはクラウドベースの量子コンピュータへのアクセスをPhasecraft、エジンバラ大学、スタンダードチャータードに提供しています。過去1年間、パートナーはRigettiのチームと共同でRigettiのシステム用にソフトウェアを開発し、調整しました。Phasecraftでは、RigettiがRigettiのシステムのサブジェクト・マター・エキスパートとしてサポートします。スタンダードチャータード社とエジンバラ大学との量子機械学習（QML）の開発では、Rigettiが開発活動に直接参加しています。
スタンダードチャータード社、エジンバラ大学、Rigettiが共同で行ったQMLの作業は、量子アプリケーションの開発に必要なアプローチとスキルの多様性を示しています。QMLプロジェクトの最終的な目標は、実世界の金融問題において、古典的な機械学習法を凌駕する量子アプリケーションを開発することです。この目標を達成するために、私たちはさまざまなスキルや能力を活用しています。エジンバラ大学は、QMLの基礎となるアプローチをサポートしています。Rigettiは、量子ソフトウェアとハードウェアを開発しています。スタンダードチャータード社は、計算機金融の専門知識を提供しています。私たちのコラボレーションには、定期的なディスカッションやソフトウェアの共同開発などの活動が含まれます。小規模な問題から始めて、ボトルネックを特定し、スケーリングの障害を取り除きます。三者は、それぞれの強みと貢献を活かして、量子的な優位性を追求する方法を迅速に学ぶ旅を続けています。
この経験は、Rigettiにとって非常にポジティブなものでした。コラボレーションの一環として提供する優れたインフラとサポートに加えて、技術的な質問を頻繁に交換したり、英国でのサプライチェーンの確立をサポートするなど、英国での事業立ち上げを支援してくれたことに、Rigettiは非常に感謝しています。
この経験はRigettiにとって非常に貴重なものでした。私たちは、主要なコンピュータ施設の外にQPUを設置する方法を学びました。この規模のプロジェクトを、厳しいスケジュールの中でゼロから計画し、予定通りの納期とコストで実現する方法を学びました。すべての必要な部品を供給するために、国際的に調整する能力を身につけました。OI社と協力して施設を立ち上げ、我々のシステムとProteoxLXを統合することで、パートナーとしての能力を高めました。このプロジェクトの過程で、私たちは英国に新しいチームを設立し、このようなプロジェクトを迅速に立ち上げるために、幅広いスキルを持ったチームをどのように構成するかについて、貴重な洞察を得ました。
新しいProteoxLXシステムは、市場に出回っている他のシステムとは異なり、装置内部の体積と冷却能力の両面で、QPUシステムの将来的なスケールアップに対応できる能力を備えています。もう一つの興味深い特徴は、セカンダリーインサートです。これにより、シグナルチェーンなど冷凍機の構成部品を遠隔地で組み立ててテストしたり、冷凍機が別の構成で稼働している間にテストしたりすることができます。これにより、ダウンタイムを最小限に抑えながら、構成の変更やより大きなシステムへの拡張が可能になります。さらに、Rigetti社にとって、当社のシステムをProteoxLXに統合することは、サプライチェーンに弾力性を持たせ、米国のシステムとは異なる新しいセットアップを開発する絶好の機会となりました。
私たちが英国で構築したシステムは、より多くの量子ビット数やより高度なアーキテクチャに容易に拡張できるように設計されています。リゲッティは、新しいプロセッサの登場に合わせてシステムをアップグレードすることで、この英国ベースのシステムを常に最先端に保つことを計画しているので、これは特に重要なことです。
現在、2022年初頭の商品化を目指しています。
今後5年間で、私たちは、量子コンピュータが現実世界の問題を、従来のコンピュータよりも優れた方法で、より速く、より安く解決することができるという「量子アドバンテージ」の最初の、そしておそらくいくつかの実証を目指します。
そのために、私たちは量子ハードウェアの規模と性能を継続的かつ急速に向上させることを目指しており、そのためにさまざまな業界や応用分野からパートナーを募っています。これらのパートナーと協力して、狭い範囲での量子的優位性の実現に最適なハードウェアを開発し、最終的には広い範囲での量子的優位性の実現に向けて一般化していきます。
また、アルゴリズムやアプリケーションに関する専門知識についてもパートナーシップを組んでいきます。このような補完的な分野の専門知識は、現在のシステムの制約と、ノイズの多い中規模量子（NISQ）システムで実現可能な実用的かつ複雑な問題の規模や性能の要求とを比較することで、開発を加速させます。
特に、量子機械学習の恩恵を受けるアプリケーションや、量子力学のモデリングやシミュレーションを必要とするアプリケーション（材料科学や化学の問題など）については、パートナーと共に実用的で重要な問題を解決するために、量子の優位性を追求していきます。私たちは、現在のアプリケーションのプロトタイプを、計算エラーを軽減しながらより大きな量子ビット数に拡張することに注力します。2022年後半には、システムをアップグレードし、より大型で高品質なQPUを導入するとともに、高稼働率の冷凍機や実験場の提供を進めていく予定です。私たちは、量子アルゴリズムから恩恵を受ける可能性のある実世界の問題を抱えた組織（企業、学術機関、政府）と協力していきます。システムの大型化・高性能化、アルゴリズムやアプリケーションの改良、エンドユーザーとの連携などにより、コンソーシアムや量子コンピュータ業界の重要な目標である「量子の優位性」に貢献していきます。
© オックスフォード・インストゥルメンツ 2024
