ビットコイン、量子ハードウェアの成熟に伴い「数字の圧政」局面に近づく

量子ハードウェアは証明段階を脱しつつありますが、エンジニアリングのボトルネックにより、実用的で大規模なシステムの実現には数十年かかると考えられています。

概要

• 主要な6つの量子プラットフォームは、実験室でのデモから初期の統合システムへと進展しており、古典的コンピューティングの初期トランジスタ時代を彷彿とさせます。​
• 数百万の量子ビットに拡大するには、材料、製造、配線、冷却技術、自動制御において革新的な突破が必要であり、誤り率を抑える必要があります。​
• 研究者たちは、コンピューティング、ネットワーキング、センシング、シミュレーションなどの用途に応じて、準備状況は数十年の長期的な軌跡を描いていると予測しています。

量子技術は、複数の機関の研究者による共同分析によると、トランジスタの初期時代に似た重要な発展段階に入っています。

シカゴ大学、MIT、スタンフォード大学、インスブルック大学、デルフト工科大学の科学者たちは、超伝導量子ビット、閉じ込めイオン、中性原子、スピン欠陥、半導体量子ドット、フォトニック量子ビットを含む6つの主要な量子ハードウェアプラットフォームを評価しました。

量子技術は実験室を離れる

研究者たちによると、レビューは証明段階の実験から、コンピューティング、通信、センシング、シミュレーションに潜在的な応用を持つ初期段階のシステムへの進展を記録しています。

複雑な量子化学シミュレーションのような大規模な応用には、数百万の物理的な量子ビットと、現状の能力をはるかに超える誤り率が必要ですと、科学者たちは分析で述べています。

主要なエンジニアリングの課題には、材料科学、大量生産可能なデバイスの製造、配線と信号伝送、温度管理、自動システム制御が含まれると、レポートは指摘しています。

研究者たちは、1960年代の「数の支配」問題に例え、エンジニアリングとシステムレベルの設計戦略の調整の必要性を指摘しました。

プラットフォームごとに技術の準備レベルは異なり、コンピューティングには超伝導量子ビット、シミュレーションには中性原子、ネットワーキングにはフォトニック量子ビット、センシングにはスピン欠陥が最も高い準備状況を示していると分析は示しています。

現在の準備レベルは、完全に成熟した技術というよりも、初期のシステムレベルのデモンストレーションにとどまっていると研究者たちは述べています。進展は、古典電子工学の歴史的軌跡を模倣し、実用的で規模の大きいシステムが実現可能になるまでには、数十年の段階的な革新と共有された科学知識が必要になると、調査は結論付けています。