ホンダとQuemix、世界初の「量子状態を読み出す新技術」を共同開発

ホンダとQuemixが「量子状態を読み出す新技術」を共同開発

　本田技研工業の研究開発子会社である本田技術研究所とテラスカイのグループ会社で量子コンピューターのアルゴリズム・ソフトウェアの研究開発を行なうQuemix（キューミックス）は5月14日、世界初の「量子状態を読み出す新技術」を開発したと発表した。

　ホンダは2050年に全ての企業活動を通じたカーボンニュートラル実現を目指しており、その一環としてエネルギー部材の研究に取り組んでいる。部材の研究には材料分析が必要になるが、従来のコンピューターによる計算は膨大なリソースが必要なため、高速な計算を可能にする量子コンピューターの使用を検討している。しかし量子コンピューターで量子状態を読み出す際、量子状態が壊れてしまうことで読み出し回数が増加してしまい、時間がかかることが大きな課題として挙げられていた。

　そこでホンダとQuemixは、量子状態そのものの読み出しを直接的に行なわず、量子コンピューター内に量子状態として蓄えられたX線吸収微細構造（XAFS：X-ray absorption fine structure）スペクトルデータから古典データを特徴づける強度や形状などの情報（特徴量）のみを“スキャン”する新しい量子状態読み出し技術の開発に成功した。これにより、高速で効率的な量子状態読み出しが可能となり、量子コンピューターを用いたさまざまなシミュレーション領域への適用が期待できるという。

　また、ホンダとQuemixは量子コンピューターの実機を使用したXAFS計算に成功。量子コンピューターの実機を使用した、論理量子ビット上での材料開発に向けた実用計算に成功したのは世界初とのこと。量子コンピューターと従来のコンピューターを組み合わせ、各々のコンピューターの長所を生かした計算を行なうことで、量子コンピューターの実機上でXAFS計算を実現した。量子コンピューターの実機使用に向けて、XAFS計算アルゴリズムの構築とともに、論理量子ビットとゲート演算回数を削減する手法の開発を行ない、量子アルゴリズムの開発だけでなく、将来の量子コンピューター実機活用に向けたビット数削減・ゲート演算削減技術の蓄積を達成。今後のハードウエアの開発と論理量子ビット数の増加が実現されることにより複雑な実用計算への適用が期待される。

　なお、ホンダとQuemixは、この新技術に関しての成果および詳細について、量子分野の国際会議「Q2B 2025 Tokyo」で発表する予定。