Google Quantum AIは、Willowプロセッサ上でマジックステート栽培を実機検証し、未栽培時と比べて誤りを約40分の1に低減したと発表しました。Scienceに掲載された成果で、論理的なTステートの忠実度99.99%を達成しています。マジックステートは再利用できない希少資源で、生成コストが量子計算資源の最大95%を占め得るとされてきました。今回、ノイジーな状態を小領域に注入し、協調的測定で誤りを選別して高純度状態を育てる栽培手法をハードウェアで成立させた点が特徴です。研究過程では、実験室の電気機器ドリフトや温度変動に起因するノイズが従来ベンチマークの前提を崩していたことを特定し、制御の強化と自己検証型の新ベンチマークを導入しました。これにより量子メトロロジーで新たな到達点を示し、理論段階のアイデアを現実のデバイスで成立させたとしています。
さらに、栽培と相性の良いカラーコードと実績のあるサーフェスコード間の切替えも試行し、距離3のカラーコードから距離5のサーフェスコードへ状態を移植するプロトコルで純化済み状態の滑らかな移送を確認しました。今後はより大規模な栽培の実証と残る技術課題の解決が必要とされますが、量子計算の実用化に向けた重要な前進と位置付けられます。実務面では、ノイズ特性の継続的な同定と計測法の更新、制御系の安定運用を並行して進める体制が有効です。
詳しくは「Google Quantum AI」の公式ページまで。レポート／DXマガジン編集部
