数百個の量子チップを接続可能な、量子コンピューター向けの新しい極低温希釈冷凍機
深宇宙より180倍以上低温となる15ミリケルビン未満まで冷却し、将来の量子コンピューターに必要なエンジニアリングを前進
2029年までに世界初のフォールト・トレラント量子コンピューターの実現を目指すIBMの量子ロードマップをさらに前進
2026年08月19日
【米国ニューヨーク州ヨークタウンハイツ- 2026年8月19日（現地時間）発】
IBMは本日、2基の極低温モジュールを連結し、単一の超低温環境として冷却することに成功したことを発表しました。この新しいアーキテクチャーは、数百個の量子チップを接続し、より複雑かつ大規模な問題の解決を可能にする強力な量子コンピューターを実現するために必要な、モジュール型で共有可能な超低温システムへと拡張できるよう設計されています。 この成果は、IBMが2029年に実現を目指す世界初のフォールト・トレラント量子コンピューター「IBM Quantum Starling」の取り組みにおける重要なマイルストーンです。IBM Quantum Starlingは、誤り訂正、プロセッサー設計、デコーディング、システム・エンジニアリングにおける技術革新を統合して実現する計画です。
今回連結された2基の稼働モジュールは、高さ、幅ともに8フィート（約2.4メートル）を超えています。初期テストでは、両モジュールを連携させて5日未満で4ケルビン（液体ヘリウムの温度）まで冷却できることが実証され、その後まもなく最終温度である15ミリケルビン未満に到達しました。各モジュールの真空容器は、最も広く利用されているIBMの量子システムと比較して最大12倍の配線スペースを備えており、モジュール内およびモジュール間でより多くのチップ間接続を可能にします。
IBMの新たな箱型設計により、モジュールを密接に並べて連結することが可能となり、その結果として得られる広い空間を活用して、IBMの「L-coupler」技術によって量子プロセッサー間を直接接続することができます。L-couplerは、個別の量子チップ同士を接続して情報共有や相互通信を実現するとともに、より大規模な量子コンピューターの一部として動作させることを可能にします。
IBMの量子ロードマップでは、L-couplerを活用して複数の量子プロセッサーを接続し、2027年までに少なくとも1,000個のプログラム可能な量子ビット（計算の実行に直接使用できる量子ビット）を備えた大規模量子コンピューターを構築する計画です。この目標に向けて、IBMは今年後半にIBM Quantum Nighthawkプロセッサーを今回発表した極低温モジュールへ搭載し、運用性能試験の範囲を拡大する予定です。IBM Quantum Starlingの提供時には、各極低温モジュールに数千個の量子ビットを収容する計画です。
IBMは昨年、誤り耐性に必要な物理リソースを大幅に削減する新しい誤り訂正符号とともに、IBM Quantum Starlingに向けた計画を発表しました。それ以降、IBMは中核的なハードウェア・コンポーネントの実証や、高効率な誤り訂正デコーディングにおけるブレークスルーなど、計画どおりに着実に進展を続けています。
IBM Research ディレクター兼IBMフェローのジェイ・ガンベッタ（Jay Gambetta）は、次のように述べています。「フォールト・トレラント量子コンピューターを産業界で活用できるようにするためには、複数の基盤技術における進歩が不可欠です。今回の極低温モジュールの連結と運用の成功は、その実現に向けた大きな前進を示すものであり、量子ハードウェア、ソフトウェア、アルゴリズムにおける継続的なイノベーションとともに、取り組みをさらに加速させていきます」
IBMは、この連結可能な極低温モジュールによってイノベーションのスピードを向上できると考えています。例えば、IBM Quantum System Two環境に不可欠な3つのコンポーネントが新しいアーキテクチャーに組み込まれていますが、新たな構成により、それぞれを独立して試験・改良し、迅速な反復開発を行うことが可能になります。
今回の極低温モジュールの実現は、IBMが量子ロードマップに沿って着実に成果を上げていることを示すものであり、フォールト・トレラント量子コンピューティングの実現に向けて、克服すべき主要な技術課題をまた一つ解決したことを示しています。
本資料は、2026年8月19日（現地時間）にIBM Corporationが発表したプレスリリースの抄訳をもとにしています。原文はこちらを参照ください。
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