Amazon、新量子チップ「Ocelot」発表 「ネコ量子ビット」でエラーに対処

[ITmedia]

　米Amazon傘下のAmazon Web Services（AWS）は2月27日（現地時間）、新しい量子コンピューティングチップ「Ocelot」（オセロット）を発表した。エラー訂正のコストを、従来の表面符号を用いた量子エラー訂正と比較して最大90％削減できるとしている。

　Ocelotは、カリフォルニア工科大学のAWS量子コンピューティングセンターの研究チームが開発した。従来型のコンピュータでは解決できない商業的・科学的に重要な問題を解決できる、耐故障性量子コンピュータ構築に向けた重要な一歩となるとしている。

Ocelotを構成するシリコンマイクロチップ（画像：AWS）

　Ocelotでは、重ね合わせ状態を利用することで、特定のエラーを抑制する効果のある「ネコ量子ビット（cat qubit）」を採用した。エラー訂正を最初から組み込み、特定の形式のエラーを抑制し、量子エラー訂正に必要なリソースを削減する。ちなみにOcelotというのは中南米に生息する野生のネコ科動物の名称だ。

　Ocelotの大きな特徴として、量子ビット数を増やすのではなく、振動子のエネルギーを増加させることで、エラー訂正を効率化する点が挙げられる。振動子のエネルギーを増加させることで、ビットフリップエラーに対する耐性が向上し、より少ない量子ビット数でエラー訂正が可能になる。このアプローチにより、量子コンピュータに必要なリソースを最大10分の1に削減できるという。

Ocelotチップに実装されている論理量子ビットの図解（画像：AWS）

　また、ビットフリップエラーに対する本質的な保護を備えており、位相フリップエラーは反復符号を用いて訂正される。さらに、ノイズバイアス制御NOT（C-NOT）ゲートを使用することで、エラー検出を行いながらビットフリップ保護を維持する。

　AWSは、Ocelotはまだプロトタイプであり、量子研究への投資とアプローチの改良を継続することにコミットしていると語った。

　同社は2019年に量子コンピュータのフルマネージドサービス「Amazon Braket」を発表し、科学者、開発者、学生が、さまざまなサードパーティの量子コンピューティングハードウェア、高性能シミュレーター、量子コンピューティングを試せるソフトウェアツールスイートを使用できるようにしている。Amazon Braketを通じて、Ocelotの研究開発を支援していく。

　量子コンピューティングチップに関しては、米Googleが昨年12月に「Willow」を、米Microsoftがこの2月に「Majorana 1」を発表している。