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実用化に近づく量子コンピューター
従来のコンピューターでは計算に何万年もかかり、解決困難とされた問題を、量子コンピューターは量子特有の動作を利用することで解決する可能性を有しています。現在の暗号は、第3者が解読するためには巨大な数値を因数分解する必要があり、スーパーコンピューターでも解析不可能とされています。
量子コンピューターはこの不可能を可能にする計算能力を有すると期待されています。すでに量子コンピューター的なアプローチでの計算は実用化されており、富士通は、疑似量子コンピューターを使って自動車専用船の積み付け計画の作成支援などを始めています。
(注)全てを網羅しているわけではない。
(出所)各種資料より野村證券投資情報部作成
更なる技術の開発が待たれる
量子コンピューターが示す解は正解とは限らず、近似値となる事もあります。また量子の動作制御の研究は進められていますが、量子コンピューターは、動作が不安定で計算の際にエラーが生じるなどの課題を抱えています。実用化に向けてエラー訂正などの技術開発が待たれています。量子コンピューターが実用化されれば、人工知能(機械学習やディープラーニング)や量子化学計算(新素材の開発)などに飛躍的なインパクトを与えると期待されています。
国家戦略で進められる量子技術開発
日本政府は2020年に「量子技術イノベーション戦略」を策定し、国をあげて量子情報技術への取組みをすすめています。米国では2018年に2023年までの5年間で総額13億米ドルの研究開発費を投じる「国家量子イニシアチブ法」を施行しています。中国では量子情報科学を「国家重点研究計画」に加え、2020年に約100億米ドルを投じて、安徽省合肥に世界最大級の量子情報科学研究所を建設しています。
開発の遅れが経済安全保障上の問題にもつながることから、主要国では開発競争が続けられています。
(注1)量子アニーラは量子アニーリング方式により組合せ最適化問題に特化した量子コンピューターを示す。量子ゲート方式の量子コンピューターは用途を特定しない汎用性を有しているが、量子アニーラより開発の難易度は高いとされている。(注2)量子超越性とは、量子コンピューターの計算能力が従来のスーパーコンピューターよりも優れていることを証明することである。(注3)全てを網羅しているわけではない。VWは独Volkswagen。
(出所)各種資料より野村證券投資情報部作成
ご参考：量子コンピューター関連銘柄の一例
・三菱ケミカルグループ(4188)
当社と日本IBM、(4185)JSRおよび、慶應義塾大学の研究プロジェクトチームは、量子コンピューターを用いて有機EL発光材料の励起状態エネルギーの計算を実施し、世界で初めて成功した。次世代の高性能電池であるリチウム空気電池の開発等で量子コンピューターの活用を探っている。
・日立製作所(6501)
2030年に数十～数百量子ビットの量子コンピューターの開発を目指している。並行してアニーリング方式の「CMOSアニーリング」で勤務シフト作成などのソリューションを提供している。
・日本電気(6701)
疑似量子アニーリングプラットフォーム「NEC Vector Annealing サービス」で組合せ最適化問題のソリューションを提供している。
・富士通(6702)
理化学研究所と連携し、超電導方式の国産量子コンピューターの稼働に関与した。並行してアニーリング方式「デジタルアニーラ」で自動車専用船の積み付け計画作成などのソリューションを提供している。
・デンソー(6902)
世界有数の渋滞都市であるバンコクで移動、物流、救急などの観点から、D-Wave Systems社の量子コンピューターを用いて渋滞解消実験に取り組んでいる。
・日本電信電話(9432)
高度な光通信技術を活用し、東京大学や理化学研究所と共同開発する光量子コンピューターの高速化に取り組んでいる。2023年３月、光量子コンピューター初の実機を１年半後に、クラウド上で公開する見通しを示している。
・IBM(A0353/IBM US)
2019年世界初の量子回路ベースの商用量子コンピューター「IBM Quantum System One」を発売した。2021年7月に続いて2023年秋には北米以外では初となる127量子ビットの最新鋭機種を、かわさき新産業創造センターに設置を予定している。
・アルファベット(A株)(A4987/GOOGL US)
2019年10月、傘下のグーグルが量子ゲート方式の量子コンピューターを使用して、スパコンで約1万年かかる問題を約3分20秒で解き、「量子超越性」達成を発表した。2029年までに100万量子ビットのハードウエアの実現を目指している。
・アリババ・グループ・ホールディング ADR(A6581/BABA US)
2018年、中国科学院(CAS)との協力で量子ゲート方式の量子コンピューターを開発し、クラウド上で利用できるサービスを開始している。
(注1)全てを網羅しているわけではない。(注2)外国株式のコードは、野村コード/ブルームバーグコード。
(出所)各種資料より野村證券投資情報部作成
(野村證券投資情報部 神谷 和男)
