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ポッドキャスト：Steve Brierley - Riverlane
今日のゲストは、リバーレーン社のCEO兼創設者であるスティーブ・ブライアリー氏です。スティーブと私は、量子エラー訂正について、なぜそれが難しいのか、私たちがそれを期待できるのはいつなのか、などについて話します。
全記録は以下の通り。
ユヴァル：こんにちは、スティーブ。
スティーブ：やあ、はじめまして。
ユヴァル：それで、あなたは何者で、どんな仕事をしているんですか？
スティーブ：どうも、スティーブ・ブライアリーです。量子コンピューティングのためのオペレーティング・システムを構築している会社、リバーレーンのCEO兼創業者です。
ユヴァル：では、量子ニュー・コンピューティングのためのオペレーティング・システムを構築するとはどういうことですか？
スティーブ：いい質問だね。オペレーティング・システムというと、多くの人はノートパソコンやPCを思い浮かべると思います。コンピュータではファイルをドラッグ・アンド・ドロップするだけで、とてもシンプルですが、その下では複雑なことがたくさん起こっています。量子コンピュータも同じです。有用な量子コンピュータの構築は非常に複雑です。必要なことがたくさんある。量子コンピューターで最も複雑なのは、量子エラー訂正です。私がオペレーティング・システムを構築していると言ったのは、量子コンピュータのエラー訂正を解決しているという意味です。これは超複雑で、ユーザーは誰も見ることができません。私たちはユーザーのためにその複雑さを管理します。
ユヴァル：では、あなたの顧客はコンピュータを作っている人たちということですか？
スティーブ：私たちはコンピューターを製造している企業と提携しています。もちろん、このすべてを機能させるためには量子ビットも必要だからです。私たちは、基本的なコンポーネントである個々の量子ビットを、エラー訂正によってコンピュータに変換する手助けをしています。
ユヴァル：大衆紙を読むと、私たちはNISQの時代に生きていると書いてある。だから、最近はエラー訂正が行われていないと考えることもできる。では、どのように機能しているのでしょうか？エラー訂正はあるのでしょうか？部分的なエラー訂正があるだけなのか？これはどこに向かっているのだろうか？
スティーブ：だから、大きな課題はエラー訂正を実装することなんだ。今のところ、ほとんどのシステムにはエラー訂正機能がほとんどありません。そのため、システムがノイズに支配され始める前に実行できる計算量には限界があります。世界最高の量子コンピュータ、例えばグーグルや中国の合肥で開発されている量子コンピュータを考えてみると、エラーや障害が発生する前に100回程度、もしかしたら400回程度の演算が可能かもしれない。これはすごいことです。個々の量子ビットを制御する能力は驚くべきもので、これは本当に大きなブレークスルーである。数十億回の演算が必要なのだ。つまり、現在我々が持っているコンピューターが実行できる数百の演算と、必要とする数十億の演算との間にあるこのギャップは、エラー訂正によって埋められるのです。それを私たちは研究しているのです。
ユヴァル：では、あなたのコードは顧客のコンピュータのどこかで動いているのですか、それとも主に現在開発中なのですか？
スティーブ：私たちは多くの開発をしています。そして、私たちのシステムの一部をテストするために、さまざまな量子力学企業や研究所と協力できるのは本当に光栄なことです。まだフルスケールのシステムを稼働させる段階には至っていませんが、その一部をテストすることができるので、コンポーネントをテストすることができます。最終的に、大規模量子コンピュータは非常に複雑なシステムであり、文字通り何十億ものコンポーネントとオペレーションがあります。そして最終的には、いくつかの結果が得られ、いくつかの数値が得られる。もしうまくいかなかったとしたら、何が悪かったのかを解明するのは本当に難しい。
これは特に量子コンピューティングにおいて顕著です。これはどんな大規模システムにもある問題だが、量子コンピューティングでは計算を止めて「ちょっと待った。ここで何が起きたんだ？だから、システムを構成要素ごとにスケールアップしていく方法が必要なのです。私たちが量子エンジニアリング企業と名乗るのは、このようなシステムエンジニアリングの技術を量子コンピューティングに応用しているからです。
ユヴァル：エラー訂正は、ノイジーである可能性のある量子ビットを取り出してエラー訂正に使うことで行われるのですか？
スティーブ：そうだね。質問ありがとう。量子エラー訂正は、古典的なエラー訂正、つまり従来のエラー訂正と同じ性質をたくさん持っています。つまり、情報を多くの量子ビットに分散させることで、どれか1つのビットに発生するノイズから守るのです。つまり、古典的な誤り訂正と同じです。最も単純な誤り訂正符号は、0か1を送信する代わりに、0, 0, 0または1, 1, 1を送信し、1ビットでも反転したら、例えば0, 0, 1を受信したら、0, 0, 0を送信するつもりだったのだろうと推測できます。これは反復符号と呼ばれる。量子コードは古典的な符号理論から多くのことを借りていますが、実に興味深いひねりが加えられています。最も重要なのは、量子エラー訂正が計算中に行われることです。
重要なポイントだと思うので少し説明しておくと、量子コンピュータで演算を行うたびに、エラー訂正サイクルを実行する。量子ビットから、どこでエラーが発生したかを示す情報を読み出すんだ。解読問題を解くのだ。これは数独のパズルのようなものです。この解読パズルを解いて、それに反応します。つまり、この解読問題の結果として、今後の計算、計算ステップで何が起こるかを変えていくのです。エラー訂正サイクル、読み出し、デコード、訂正、これが量子コンピューターのクロックレートです。
量子コンピュータの内部クロックは、量子演算のたびに、2ビットを足し合わせるたびに、あるいは量子コンピュータの中で起こっている基本的な演算のたびに、このサイクルを回さなければならないからです。その結果、復号化問題は本当に素早く行わなければならず、膨大な数の復号化問題を解かなければならなくなる。最終的には、1回の計算で10～12個、10～15個の解読問題を解くことになります。これは膨大な量のデータ処理であり、私たちがリバーレーンで取り組んでいる大きな技術工学的課題なのです。
ユヴァル：エラー訂正は、量子ビットのモダリティに関係なく同じですか？超伝導やトラップされたイオンなど、どれも同じエラー訂正コードを使うのでしょうか？
スティーブ：答えはイエスでもありノーでもあると思う。ですから、エラー訂正をどのように実装するかは、基本となる量子ビットのタイプに合わせる必要があります。そして私は、超伝導だけでなく、さらに踏み込んで考えたいと思います。例えば、超伝導システムの作り方や超伝導量子ビットの種類、さらには異なるアーキテクチャ、つまり異なる形状で接続された量子ビットがあります。そのため、エラークラフトコードにはその点を考慮する必要があり、基礎となるアーキテクチャに非常に特化しています。しかし、多くの機械や問題は、異なる量子ビットのタイプ間で同じです。例えばデコードの問題ですが、ほとんどのデコーダは基本的に特定のグラフタイプの問題、マッチング問題を解いています。つまり、これが異なる量子ビットタイプに共通する核心なのです。
ユヴァル：量子ビットの誤差の特性は、日中や1秒ごとに変化するものなのですか？
スティーブ：ああ、これもいい質問だね。そうですね。そのため、システムにドリフトが生じ、それを考慮する必要があります。スタック内のさまざまな異なるレイヤーで複数のプロセスが実行されていますが、温度変化やさまざまな物理的影響によってシステムにドリフトが生じます。繰り返しになりますが、これは使用されている特定の物理アーキテクチャに依存します。
ユヴァル：では、エラー訂正が実装される前に、例えば量子ビットの忠実度を測定したり、アプリケーションが「量子ビット2は量子ビット12よりもノイズが多いので、より忙しい演算を量子ビット2ではなく量子ビット12に割り当てるべきだ」と言えるようなデータを提供していますか？
スティーブ：それはない。システムを測定し、特徴付けることができるというのは、確かに本当に重要なことです。おもちゃのような問題のデモをしたいのであれば、量子ビットを最大限に活用するために、何が起きているかを利用しようとすることは素晴らしいことです。私たちは、できるだけ早く大規模量子コンピューティングを実現することに集中しています。そのため、大規模なエラー訂正を実装するために必要なソリューションの構築とアーキテクチャーに力を入れています。このデコード問題は、これまで高速で解決されたことはありません。完全に古典的な問題です。実行されているのは古典的なアルゴリズムですが、誰もこれを高速に解くことはできませんでした。ですから、業界は長い間、これが問題になることを理解していました。それを解決できる立場になったのは本当に素晴らしいことだ。
ユヴァル：無知をお許しください。ハードウェア設計を売っているのですか？ソフトウェアのアルゴリズムを売っているのですか？コンサルティング・サービスを売るのですか？何をもって顧客のところに行くのですか？
スティーブ：私たちはハードウェア企業と提携し、彼らがエラー訂正を解決できるようにしています。つまり、基本的には量子ビットの上に乗るか、量子ビットに非常に近いシステムですが、制御システムと接続し、その上でエラー訂正を実行します。
ユヴァル：では、あなたは多くの量子コンピュータの開発を傍聴しているわけですが、エラー訂正型コンピュータまであとどれくらいだと思いますか？
スティーブ：私たちは、さまざまなタイプの量子ビットや、大規模な学術研究所から営利企業まで、さまざまなグループと仕事をしているので、非常に恵まれた立場にあります。このタイムラインは、抽象的なことが起こるのをただ待っているというよりは、エンジニアリングのひとつだと思います。つまり、実現しなければならない重要なことは、量子ビットに追いつくのに十分な大きさと速度を持つ古典的な制御エレクトロニクスとデコード能力を構築すること、物質科学の問題のいくつかを解決すること...。ある種の異なる量子ビットには、異なる種類の物理学的・工学的問題があります。ですから、私の視点からは、時間的な問題よりも、成し遂げなければならないことのリストの方が重要なのです。そして、今起きていることは、投資の増加によって非常に急速に加速しているということだと思います。だから私は、今後4～5年で早期エラー訂正システムを手に入れられると大いに楽観している。
ユヴァル：量子の冬が来て、期待値が現実を大きく上回り、多くの企業が量子コンピュータに幻滅して、数年間プロジェクトを先送りしてしまうという心配はないのですか？
スティーブ：この分野には、もしかしたら消えてしまうかもしれない活動もあると思いますが、それは必ずしも悪いことではありません。量子コンピューターを作るのは本当に難しい問題だ。NASAのコントロールセンターのようなスケールのものです。だから、その中心的な課題に取り組んでいる企業には、資金を提供する意欲がある。その理由は、最終的に出てくるものの価値が非常に大きいからです。量子コンピューターは、単にCPUより少し速いだけでなく、他の方法では決して解決できない問題を解決します。つまり、指数関数的な計算上の利点があるのです。
少し数学的に聞こえるかもしれないが、私が本当に言いたいのは、量子物理学のシミュレーションのような、古典的なコンピューターでは決して解決できない重要な問題があるということだ。そして量子コンピュータは、分子システム、タンパク質、触媒材料のシミュレーションを初めて可能にし、多くの産業を完全に変革する。最初のデジタル革命によって取り残された産業はすべて、量子革命によって発見段階から設計段階へと移行し、航空宇宙産業で起こっているように、シミュレーションを使って実際に製品を設計できるようになるのです。だから、量子に資金が集まるのは、この大きな可能性があるからだと思う。量子の冬についてはそれほど心配していない。今は確かに盛り上がっていると思います。それはとても有益なことだ。少し誇大広告的かもしれませんが、そのおかげで優秀な人材が集まり、難しい問題に取り組んでいます。
ユヴァル：では、もしあなたが量子宇宙の支配者で、他社がやっていることをコントロールできるとしたら、より速く仕事をする以外に何かやってほしいことはありますか？
スティーブ：核となる課題に集中することだと思います。なぜなら、量子コンピュータを有用なものにするのは量子エラー訂正だからです。これは本当に重要なことだ。例えば、量子システムにおけるノイズや量子ビットの制御方法、スケールアップの方法、スケーリングへの道としてのネットワーク量子コンピューティングなどについて、より深く理解することができる。実際にマスターになる必要はないと思います。今、どの量子ビットのタイプを見ても、科学的に大きな課題があると思います。量子コンピューティングのトランジスタになるためには、何か大きな課題を解決する必要がある。超伝導であろうと、イオントラップ物理学であろうと関係なく、それぞれの中に大きな、毛むくじゃらの課題があるのです。そして素晴らしいのは、これらすべての課題に対して、それを解決するための素晴らしいアイデアを持つ企業が存在することです。
ユヴァル：話が終わりに近づくにつれ、あなたは15年間この仕事に取り組んできたと思う。だから、あなたはそれが好きなのだと思いますが、なぜそんなに時間がかかっているのですか？非常に難しい問題なのでしょうか？資金調達が十分でなかったのでしょうか？解決に15年もかかる問題はそうそうない。
スティーブ：私は15年間、量子コンピューティングに取り組んできた。量子アルゴリズムの研究を始めました。量子コンピューターができたら、それを使って何をするかということです。これは非常に理論的なものです。私はブリストル大学でアカデミックな仕事をした後、ここケンブリッジに移り、リバーレーンを設立しました。私は最近開発したアルゴリズムについて講演をしたのですが、そのカンファレンスで、5年後、10年後、15年後に量子コンピュータができると思う人は誰かというストロー投票が行われ、聴衆の約3分の1が、つまり、量子アルゴリズムの偉大さと素晴らしさ、そしてかなりの数の物理学者が参加していたのですが、聴衆の3分の1が、有用な量子コンピュータはできないだろうと投票したのです。
本当にショックだった。学術的な空間だから、人々はかなり悲観的なんだと思う。それで私は実験家たちに話を聞きに行き、量子ビットを作っている人たちに話を聞きました。その時点で、彼らは10年、15年分のデータを持っていた。
当時ジェレミー・オブライエンはブリストルにいたので、彼のグループに尋ねていました。そして今、PsiQuantumはオックスフォードのイオントラップ研究者や超伝導研究者と話をしている。そして私が目にしたのは、個々の量子コンピューターを制御するための基礎物理学の解明に近づいているという傾向だった。そこで必要だったのは、これを実用化することだった。本当に欠けていたのは、量子コンピュータをスケールアップするための工学的アプローチでした。世界中の素晴らしい物理学研究所が、個々の量子ビットを制御できるようになりました。それが5年前のリバーレーンでのことで、私たちは今、その解決に向けて邁進しているところです。
ユヴァル：ではスティーブ、あなたの急速な成功を祈っています。また、あなたの仕事についてもっと知りたい人は、どうすれば連絡を取ることができますか？
スティーブ：Eメール（steve.brierley@riverlane.com）か、ウェブサイト（riverlane.com）でニュースレターを配信しています。あるいはLinkedInでご連絡ください。どんな質問にも喜んでお答えします。
ユヴァル：素晴らしい。今日はありがとうございました。
スティーブ：素晴らしい。ありがとう。チャットを楽しませてもらいました。
今日のゲストは、リバーレーン社のCEO兼創設者であるスティーブ・ブライアリー氏です。スティーブと私は、量子エラー訂正について、なぜそれが難しいのか、私たちがそれを期待できるのはいつなのか、などについて話します。
全記録は以下の通り。
ユヴァル：こんにちは、スティーブ。
スティーブ：やあ、はじめまして。
ユヴァル：それで、あなたは何者で、どんな仕事をしているんですか？
スティーブ：どうも、スティーブ・ブライアリーです。量子コンピューティングのためのオペレーティング・システムを構築している会社、リバーレーンのCEO兼創業者です。
ユヴァル：では、量子ニュー・コンピューティングのためのオペレーティング・システムを構築するとはどういうことですか？
スティーブ：いい質問だね。オペレーティング・システムというと、多くの人はノートパソコンやPCを思い浮かべると思います。コンピュータではファイルをドラッグ・アンド・ドロップするだけで、とてもシンプルですが、その下では複雑なことがたくさん起こっています。量子コンピュータも同じです。有用な量子コンピュータの構築は非常に複雑です。必要なことがたくさんある。量子コンピューターで最も複雑なのは、量子エラー訂正です。私がオペレーティング・システムを構築していると言ったのは、量子コンピュータのエラー訂正を解決しているという意味です。これは超複雑で、ユーザーは誰も見ることができません。私たちはユーザーのためにその複雑さを管理します。
ユヴァル：では、あなたの顧客はコンピュータを作っている人たちということですか？
スティーブ：私たちはコンピューターを製造している企業と提携しています。もちろん、このすべてを機能させるためには量子ビットも必要だからです。私たちは、基本的なコンポーネントである個々の量子ビットを、エラー訂正によってコンピュータに変換する手助けをしています。
ユヴァル：大衆紙を読むと、私たちはNISQの時代に生きていると書いてある。だから、最近はエラー訂正が行われていないと考えることもできる。では、どのように機能しているのでしょうか？エラー訂正はあるのでしょうか？部分的なエラー訂正があるだけなのか？これはどこに向かっているのだろうか？
スティーブ：だから、大きな課題はエラー訂正を実装することなんだ。今のところ、ほとんどのシステムにはエラー訂正機能がほとんどありません。そのため、システムがノイズに支配され始める前に実行できる計算量には限界があります。世界最高の量子コンピュータ、例えばグーグルや中国の合肥で開発されている量子コンピュータを考えてみると、エラーや障害が発生する前に100回程度、もしかしたら400回程度の演算が可能かもしれない。これはすごいことです。個々の量子ビットを制御する能力は驚くべきもので、これは本当に大きなブレークスルーである。数十億回の演算が必要なのだ。つまり、現在我々が持っているコンピューターが実行できる数百の演算と、必要とする数十億の演算との間にあるこのギャップは、エラー訂正によって埋められるのです。それを私たちは研究しているのです。
ユヴァル：では、あなたのコードは顧客のコンピュータのどこかで動いているのですか、それとも主に現在開発中なのですか？
スティーブ：私たちは多くの開発をしています。そして、私たちのシステムの一部をテストするために、さまざまな量子力学企業や研究所と協力できるのは本当に光栄なことです。まだフルスケールのシステムを稼働させる段階には至っていませんが、その一部をテストすることができるので、コンポーネントをテストすることができます。最終的に、大規模量子コンピュータは非常に複雑なシステムであり、文字通り何十億ものコンポーネントとオペレーションがあります。そして最終的には、いくつかの結果が得られ、いくつかの数値が得られる。もしうまくいかなかったとしたら、何が悪かったのかを解明するのは本当に難しい。
これは特に量子コンピューティングにおいて顕著です。これはどんな大規模システムにもある問題だが、量子コンピューティングでは計算を止めて「ちょっと待った。ここで何が起きたんだ？だから、システムを構成要素ごとにスケールアップしていく方法が必要なのです。私たちが量子エンジニアリング企業と名乗るのは、このようなシステムエンジニアリングの技術を量子コンピューティングに応用しているからです。
ユヴァル：エラー訂正は、ノイジーである可能性のある量子ビットを取り出してエラー訂正に使うことで行われるのですか？
スティーブ：そうだね。質問ありがとう。量子エラー訂正は、古典的なエラー訂正、つまり従来のエラー訂正と同じ性質をたくさん持っています。つまり、情報を多くの量子ビットに分散させることで、どれか1つのビットに発生するノイズから守るのです。つまり、古典的な誤り訂正と同じです。最も単純な誤り訂正符号は、0か1を送信する代わりに、0, 0, 0または1, 1, 1を送信し、1ビットでも反転したら、例えば0, 0, 1を受信したら、0, 0, 0を送信するつもりだったのだろうと推測できます。これは反復符号と呼ばれる。量子コードは古典的な符号理論から多くのことを借りていますが、実に興味深いひねりが加えられています。最も重要なのは、量子エラー訂正が計算中に行われることです。
重要なポイントだと思うので少し説明しておくと、量子コンピュータで演算を行うたびに、エラー訂正サイクルを実行する。量子ビットから、どこでエラーが発生したかを示す情報を読み出すんだ。解読問題を解くのだ。これは数独のパズルのようなものです。この解読パズルを解いて、それに反応します。つまり、この解読問題の結果として、今後の計算、計算ステップで何が起こるかを変えていくのです。エラー訂正サイクル、読み出し、デコード、訂正、これが量子コンピューターのクロックレートです。
量子コンピュータの内部クロックは、量子演算のたびに、2ビットを足し合わせるたびに、あるいは量子コンピュータの中で起こっている基本的な演算のたびに、このサイクルを回さなければならないからです。その結果、復号化問題は本当に素早く行わなければならず、膨大な数の復号化問題を解かなければならなくなる。最終的には、1回の計算で10～12個、10～15個の解読問題を解くことになります。これは膨大な量のデータ処理であり、私たちがリバーレーンで取り組んでいる大きな技術工学的課題なのです。
ユヴァル：エラー訂正は、量子ビットのモダリティに関係なく同じですか？超伝導やトラップされたイオンなど、どれも同じエラー訂正コードを使うのでしょうか？
スティーブ：答えはイエスでもありノーでもあると思う。ですから、エラー訂正をどのように実装するかは、基本となる量子ビットのタイプに合わせる必要があります。そして私は、超伝導だけでなく、さらに踏み込んで考えたいと思います。例えば、超伝導システムの作り方や超伝導量子ビットの種類、さらには異なるアーキテクチャ、つまり異なる形状で接続された量子ビットがあります。そのため、エラークラフトコードにはその点を考慮する必要があり、基礎となるアーキテクチャに非常に特化しています。しかし、多くの機械や問題は、異なる量子ビットのタイプ間で同じです。例えばデコードの問題ですが、ほとんどのデコーダは基本的に特定のグラフタイプの問題、マッチング問題を解いています。つまり、これが異なる量子ビットタイプに共通する核心なのです。
ユヴァル：量子ビットの誤差の特性は、日中や1秒ごとに変化するものなのですか？
スティーブ：ああ、これもいい質問だね。そうですね。そのため、システムにドリフトが生じ、それを考慮する必要があります。スタック内のさまざまな異なるレイヤーで複数のプロセスが実行されていますが、温度変化やさまざまな物理的影響によってシステムにドリフトが生じます。繰り返しになりますが、これは使用されている特定の物理アーキテクチャに依存します。
ユヴァル：では、エラー訂正が実装される前に、例えば量子ビットの忠実度を測定したり、アプリケーションが「量子ビット2は量子ビット12よりもノイズが多いので、より忙しい演算を量子ビット2ではなく量子ビット12に割り当てるべきだ」と言えるようなデータを提供していますか？
スティーブ：それはない。システムを測定し、特徴付けることができるというのは、確かに本当に重要なことです。おもちゃのような問題のデモをしたいのであれば、量子ビットを最大限に活用するために、何が起きているかを利用しようとすることは素晴らしいことです。私たちは、できるだけ早く大規模量子コンピューティングを実現することに集中しています。そのため、大規模なエラー訂正を実装するために必要なソリューションの構築とアーキテクチャーに力を入れています。このデコード問題は、これまで高速で解決されたことはありません。完全に古典的な問題です。実行されているのは古典的なアルゴリズムですが、誰もこれを高速に解くことはできませんでした。ですから、業界は長い間、これが問題になることを理解していました。それを解決できる立場になったのは本当に素晴らしいことだ。
ユヴァル：無知をお許しください。ハードウェア設計を売っているのですか？ソフトウェアのアルゴリズムを売っているのですか？コンサルティング・サービスを売るのですか？何をもって顧客のところに行くのですか？
スティーブ：私たちはハードウェア企業と提携し、彼らがエラー訂正を解決できるようにしています。つまり、基本的には量子ビットの上に乗るか、量子ビットに非常に近いシステムですが、制御システムと接続し、その上でエラー訂正を実行します。
ユヴァル：では、あなたは多くの量子コンピュータの開発を傍聴しているわけですが、エラー訂正型コンピュータまであとどれくらいだと思いますか？
スティーブ：私たちは、さまざまなタイプの量子ビットや、大規模な学術研究所から営利企業まで、さまざまなグループと仕事をしているので、非常に恵まれた立場にあります。このタイムラインは、抽象的なことが起こるのをただ待っているというよりは、エンジニアリングのひとつだと思います。つまり、実現しなければならない重要なことは、量子ビットに追いつくのに十分な大きさと速度を持つ古典的な制御エレクトロニクスとデコード能力を構築すること、物質科学の問題のいくつかを解決すること...。ある種の異なる量子ビットには、異なる種類の物理学的・工学的問題があります。ですから、私の視点からは、時間的な問題よりも、成し遂げなければならないことのリストの方が重要なのです。そして、今起きていることは、投資の増加によって非常に急速に加速しているということだと思います。だから私は、今後4～5年で早期エラー訂正システムを手に入れられると大いに楽観している。
ユヴァル：量子の冬が来て、期待値が現実を大きく上回り、多くの企業が量子コンピュータに幻滅して、数年間プロジェクトを先送りしてしまうという心配はないのですか？
スティーブ：この分野には、もしかしたら消えてしまうかもしれない活動もあると思いますが、それは必ずしも悪いことではありません。量子コンピューターを作るのは本当に難しい問題だ。NASAのコントロールセンターのようなスケールのものです。だから、その中心的な課題に取り組んでいる企業には、資金を提供する意欲がある。その理由は、最終的に出てくるものの価値が非常に大きいからです。量子コンピューターは、単にCPUより少し速いだけでなく、他の方法では決して解決できない問題を解決します。つまり、指数関数的な計算上の利点があるのです。
少し数学的に聞こえるかもしれないが、私が本当に言いたいのは、量子物理学のシミュレーションのような、古典的なコンピューターでは決して解決できない重要な問題があるということだ。そして量子コンピュータは、分子システム、タンパク質、触媒材料のシミュレーションを初めて可能にし、多くの産業を完全に変革する。最初のデジタル革命によって取り残された産業はすべて、量子革命によって発見段階から設計段階へと移行し、航空宇宙産業で起こっているように、シミュレーションを使って実際に製品を設計できるようになるのです。だから、量子に資金が集まるのは、この大きな可能性があるからだと思う。量子の冬についてはそれほど心配していない。今は確かに盛り上がっていると思います。それはとても有益なことだ。少し誇大広告的かもしれませんが、そのおかげで優秀な人材が集まり、難しい問題に取り組んでいます。
ユヴァル：では、もしあなたが量子宇宙の支配者で、他社がやっていることをコントロールできるとしたら、より速く仕事をする以外に何かやってほしいことはありますか？
スティーブ：核となる課題に集中することだと思います。なぜなら、量子コンピュータを有用なものにするのは量子エラー訂正だからです。これは本当に重要なことだ。例えば、量子システムにおけるノイズや量子ビットの制御方法、スケールアップの方法、スケーリングへの道としてのネットワーク量子コンピューティングなどについて、より深く理解することができる。実際にマスターになる必要はないと思います。今、どの量子ビットのタイプを見ても、科学的に大きな課題があると思います。量子コンピューティングのトランジスタになるためには、何か大きな課題を解決する必要がある。超伝導であろうと、イオントラップ物理学であろうと関係なく、それぞれの中に大きな、毛むくじゃらの課題があるのです。そして素晴らしいのは、これらすべての課題に対して、それを解決するための素晴らしいアイデアを持つ企業が存在することです。
ユヴァル：話が終わりに近づくにつれ、あなたは15年間この仕事に取り組んできたと思う。だから、あなたはそれが好きなのだと思いますが、なぜそんなに時間がかかっているのですか？非常に難しい問題なのでしょうか？資金調達が十分でなかったのでしょうか？解決に15年もかかる問題はそうそうない。
スティーブ：私は15年間、量子コンピューティングに取り組んできた。量子アルゴリズムの研究を始めました。量子コンピューターができたら、それを使って何をするかということです。これは非常に理論的なものです。私はブリストル大学でアカデミックな仕事をした後、ここケンブリッジに移り、リバーレーンを設立しました。私は最近開発したアルゴリズムについて講演をしたのですが、そのカンファレンスで、5年後、10年後、15年後に量子コンピュータができると思う人は誰かというストロー投票が行われ、聴衆の約3分の1が、つまり、量子アルゴリズムの偉大さと素晴らしさ、そしてかなりの数の物理学者が参加していたのですが、聴衆の3分の1が、有用な量子コンピュータはできないだろうと投票したのです。
本当にショックだった。学術的な空間だから、人々はかなり悲観的なんだと思う。それで私は実験家たちに話を聞きに行き、量子ビットを作っている人たちに話を聞きました。その時点で、彼らは10年、15年分のデータを持っていた。
当時ジェレミー・オブライエンはブリストルにいたので、彼のグループに尋ねていました。そして今、PsiQuantumはオックスフォードのイオントラップ研究者や超伝導研究者と話をしている。そして私が目にしたのは、個々の量子コンピューターを制御するための基礎物理学の解明に近づいているという傾向だった。そこで必要だったのは、これを実用化することだった。本当に欠けていたのは、量子コンピュータをスケールアップするための工学的アプローチでした。世界中の素晴らしい物理学研究所が、個々の量子ビットを制御できるようになりました。それが5年前のリバーレーンでのことで、私たちは今、その解決に向けて邁進しているところです。
ユヴァル：ではスティーブ、あなたの急速な成功を祈っています。また、あなたの仕事についてもっと知りたい人は、どうすれば連絡を取ることができますか？
スティーブ：Eメール（steve.brierley@riverlane.com）か、ウェブサイト（riverlane.com）でニュースレターを配信しています。あるいはLinkedInでご連絡ください。どんな質問にも喜んでお答えします。
ユヴァル：素晴らしい。今日はありがとうございました。
スティーブ：素晴らしい。ありがとう。チャットを楽しませてもらいました。
