AWSは、広範な量子コンピューティングイニシアチブの一環としてAmazon Braketサービスを開始した。

Amazon Web Services は、量子物理学の奇妙な世界に合わせて、両足で、いや、両足以上の力で量子コンピューティングに飛び込んでいます。

AWS の量子イニシアチブは本日、ラスベガスで開催される re:Invent クラウド コンピューティング カンファレンスに合わせて発表され、Amazon Braket と呼ばれるクラウドベースの量子コンピューティング サービスの公開、AWS 量子コンピューティング センター、Amazon Quantum Solutions Lab の設立などが含まれています。

しかし、待ってください...それだけではありません。先月発表された Microsoft Azure Quantum プラットフォームに類似した Braket コンピューティング プラットフォームは、量子計算に対する 3 つの異なるハードウェア アプローチを統合します。

1つのアプローチは、メリーランド州に拠点を置くIonQ社のトラップイオン技術に代表され、Azure Quantumにも使用されています。2つ目のアプローチは、カリフォルニア州に拠点を置くRigetti社の超伝導チップを活用し、3つ目のアプローチは、ブリティッシュコロンビア州バーナビーに拠点を置くD-Wave Systems社の量子アニーリング装置を活用しています。

AWS の量子イニシアチブの広範な展開は、量子情報科学が成熟するにつれて、クラウド コンピューティングの大手企業のひとつが賭けに勝っていることを示しています。

AWS のユーティリティ コンピューティング サービス担当上級副社長チャーリー ベル氏は、この取り組みが実験的な性質のものであることを強調した。

「量子工学がより意義深い進歩を遂げ始めていることから、顧客は量子コンピュータを試用し、その技術の可能性を探る方法を求めています」とベル氏はニュースリリースで述べています。「量子コンピューティングはクラウドファーストの技術となり、顧客がハードウェアにアクセスする主な手段はクラウドになると考えています。」

従来のコンピューターハードウェアの 1 か 0 の 2 進数の性質とは対照的に、量子コンピューティングデバイスは、少なくとも計算結果が読み取られるまでは、量子情報のビット (キュービットと呼ばれる) が複数の値を表現できる原子スケールの現象を活用します。

研究者たちは数十年にわたり量子コンピューティングの課題に取り組んできましたが、昨年は進歩の加速が顕著でした。2月には、マイクロソフトが独自の量子開発者・研究者ネットワークを設立しました。9月には、D-Waveがクラウドベースの量子コンピューティングサービス「Leap」の次世代計画を発表しました。そして10月には、Google Cloudの研究者たちが、特定の種類の計算タスクにおいて「量子超越性」を達成したと発表しました（独自の量子イニシアチブを持つIBMは、この主張に即座に疑問を呈しました）。

連邦政府も、昨年12月に承認された12億ドルの国家量子イニシアチブを通じて、この分野を後押ししている。

量子コンピューティングは、特定の種類のタスク、特に多数の可能性をふるいにかけて最適な解を見つけるといったタスクにおいて、従来のコンピューティングをはるかに凌駕すると期待されています。この優位性は、暗号学から分子化学、機械学習、航空宇宙に至るまで、幅広い分野で価値を発揮する可能性があります。

この取り組みにおけるアマゾンのパートナー企業の一つがボーイング社だ。「ボーイング社は、量子コンピューティングが、基礎的な材料科学研究から複雑なシステムの最適化、安全な通信まで、航空宇宙産業の最も困難な課題のいくつかを解決するのに役立つ可能性を信じている」とボーイング社の破壊的コンピューティングおよびネットワーク担当副社長兼ゼネラルマネージャーのチャールズ・トゥープス氏は述べた。

トゥープス氏は「ボーイングが量子技術の開発を加速する中で、AWSとの協力を楽しみにしている」と述べた。

Amazon Braketは、量子力学の方程式に用いられる記法システムにちなんで名付けられ、AWSが提供する量子実験の主要な媒体として機能します。現在プレビュー段階ですが、来年にはAWSのお客様に広く展開される予定です。

Braket は、新しい開発ツールキットと Jupyter ノートブックなどの既存のツールを活用し、低レベルの量子回路または完全に管理されたハイブリッド量子古典アルゴリズムのいずれかを実行して、顧客が量子アルゴリズムを開始できるようにします。

このサービスでは、幅広い量子シミュレータと多様な量子ハードウェアデバイスを提供しています。初期段階ではIonQ、Rigetti、D-Waveが選択肢として挙げられますが、AWSによると今後数か月でさらに多くの選択肢が追加される予定です。

お客様は、AWSの専門家とコンサルティングおよびテクノロジーパートナーが集結したAmazon Quantum Solutions Labからトレーニングとアドバイスを受けることができます。Amazonパートナーネットワークのメンバーには、1QBit、Rahko、Rigetti、QCWare、QSimulate、Xanadu、Zapataが含まれます。これらの企業のうち、ブリティッシュコロンビア州バンクーバーに拠点を置く1QBit、Rahko、QCWare、Zapataなど、Microsoft Quantum Networkにも参加している企業がいくつかあります。

カリフォルニア工科大学のキャンパスの隣に拠点を置く AWS 量子コンピューティング センターは、より高度なハードウェアとアプリケーションの開発に重点を置く予定です。

AWSのチーフエバンジェリスト、ジェフ・バー氏はブログ投稿で、「将来的に量子コンピュータの量産化を可能にする可能性のある技術を研究するとともに、量子コンピュータで最も効果的に解決できるアプリケーションの特定にも取り組んでいきます」と述べています。「これらはどちらも長期的な課題であり、今後10～20年の進展を見守ることを楽しみにしています。」

AmazonのBraket量子コンピューティングサービスの詳細、そしてMicrosoftのAzure Quantumサービスとの類似性は、将来のインフラへの共通のアプローチを示唆している。つまり、世界最大級のクラウド企業が、自社の従来型コンピュータサーバーだけでなく、企業パートナーが構築した専用の量子ハードウェアへのゲートウェイとして機能するというアプローチだ。このアプローチは、多様な量子コンピュータ企業を育成する可能性がある ― 少なくとも、Microsoft、Google、IBMといったコンピュータ業界の大手企業が独自のハードウェアを開発するか、買収するまでは。