国産量子コンピュータ叡-IIが運用開始、144量子ビットで計算能力が飛躍的に向上

理化学研究所と大阪大学が共同開発した新型国産量子コンピュータ「叡-II（エイツー）」が、2026年3月26日に運用を開始しました。144量子ビットチップを搭載したこの最新型量子コンピュータは、外部からインターネット経由で利用できる量子計算クラウドサービスとして提供されています。初号機「叡」から量子ビット数を2倍以上に拡張し、日本の量子コンピュータ技術の進化を象徴するこのニュースは、科学技術に関心を持つ多くの人々の注目を集めています。

国産量子コンピュータ「叡-II」の開発と運用開始について

新型量子コンピュータの基本スペック

理化学研究所量子コンピュータ研究センターと大阪大学量子情報・量子生命研究センターの共同研究グループが開発した「叡-II」は、144量子ビットチップを搭載した超伝導量子コンピュータです。量子ビットとは、量子コンピュータの最小単位となる情報処理素子のことで、従来のコンピュータのビットと異なり、0と1の両方の状態を同時に持つことができる特性を持っています。

2023年に公開された初号機「叡」は64量子ビットでしたが、新型の「叡-II」はその2倍以上の144量子ビットを搭載しています。この大幅な拡張により、スーパーコンピュータなどの既存の古典コンピュータではシミュレーションが極めて困難な規模の複雑な量子計算を実行できる能力を備えました。

ハードウェア設計における革新的なアプローチ

「叡-II」のハードウェア設計では、性能向上と省スペース化を両立させるという課題に取り組んでいます。共振時の周波数を従来よりも低く設定する新たなアプローチを採用することで、量子ビットが情報を保持できる寿命を延長させることに成功しました。これにより、演算実行中にエラーが発生する確率を抑制しています。

同時に、チップ周辺の配線レイアウトを効率化することで、極低温を維持するための大型冷却設備を含めたシステム全体の物理的な寸法を、初号機の「叡」と同等のサイズに収めることを実現しました。設備の大規模な拡張を伴わずに計算能力を倍増させるという、非常に効率的な設計となっています。

クラウドサービスの運用体制強化

「叡-II」の稼働により、量子計算クラウドサービスは複数台のシステムによる並行運用へと移行しました。これまで初号機のみでサービスを提供していた期間は、システムの調整や定期メンテナンスを行う際に、クラウドサービス全体を一時的に停止せざるを得ませんでした。

今後は「叡」と「叡-II」を併用することで、一方の機器をメンテナンスで停止している間も、もう一方の機器でユーザーからの計算リクエストを処理できるようになります。研究機関や企業などの外部ユーザーに対して、途切れることなく安定した計算リソースを提供できる体制が整備されました。

量子コンピュータ「叡-II」がもたらす革新的な可能性

複雑な計算問題への対応能力

量子コンピュータは、従来のコンピュータでは処理が極めて困難な複雑な計算を高速に実行できる可能性を秘めています。「叡-II」の144量子ビットという規模は、特定の種類の計算問題において、従来のスーパーコンピュータでは対応不可能なレベルの複雑性を扱うことができます。

例えば、新しい医薬品の開発、新材料の発見、金融機関での複雑な最適化問題、暗号解析など、様々な分野での応用が期待されています。これらの分野では、現在のコンピュータ技術では数年から数十年かかる計算が、量子コンピュータなら数分から数時間で完了する可能性があります。

インターネット経由でのアクセス利便性

「叡-II」は、外部からインターネット経由で利用できる量子計算クラウドサービスとして提供されています。これにより、高額な量子コンピュータを自社で購入・維持する必要がなく、必要な時に必要な分だけ利用することが可能です。

研究機関や企業、大学などの様々な組織が、自社の施設から遠隔でこの最先端の計算資源にアクセスできるようになります。このアプローチにより、量子コンピュータ技術の民主化が進み、より多くの研究者や企業がこの技術の恩恵を受けることができるようになるでしょう。

日本の量子コンピュータ技術の国際競争力

「叡-II」の開発と運用開始は、日本の量子コンピュータ技術が国際的な競争の中で確実に進展していることを示しています。理研と阪大という国内の有力な研究機関が協力して開発した国産量子コンピュータは、日本の科学技術力の象徴となっています。

世界的には、アメリカやヨーロッパの企業も量子コンピュータの開発に投資を続けていますが、日本がこのような先進的なシステムをクラウドサービスとして提供することは、国内産業の競争力強化に貢献するだけでなく、国際的なプレゼンスの向上にもつながります。

今後の展開と技術開発の方向性

システムのさらなる大規模化と性能向上

理研は「叡-II」の稼働を、量子コンピュータの実用化に向けた重要な一歩と位置付けています。今後の開発では、システムのさらなる大規模化を念頭に置き、個々の量子ビットの性能向上やシステム全体の信頼性強化を進める計画です。

量子ビット数を増やすだけでなく、各ビットの精度を高め、エラー率を低減させることが重要な課題となります。これにより、長時間にわたって正確な量子計算を継続できる技術の確立を目指しています。

実用化に向けた課題と取り組み

量子コンピュータが本当の意味で実用化されるには、単なる計算能力の向上だけでなく、信頼性、安定性、使いやすさなど、多くの課題を解決する必要があります。「叡-II」の開発過程で採用された周波数の最適化やレイアウト効率化といった工夫は、これらの課題に対する具体的な解決策の一例です。

今後も、こうした段階的な改善を積み重ねることで、量子コンピュータが医療、材料科学、金融、気象予測など、様々な産業分野で実際に活用される日が近づいていくと考えられます。

研究機関や企業との連携強化

「叡-II」がクラウドサービスとして提供されることで、研究機関や企業との連携がより密になることが期待されています。ユーザーからのフィードバックを通じて、量子コンピュータの実用的な応用方法が明確になり、次世代システムの開発に活かされることになるでしょう。

このような産学連携の推進により、日本の量子コンピュータ技術が国際的な競争力を持ちながら、同時に実社会での活用が進む好循環が生まれることが期待されています。

運用開始時期とアクセス方法

運用開始日と提供体制

「叡-II」の運用開始は2026年3月26日です。この日から、外部からインターネット経由で量子計算クラウドサービスを利用することができるようになりました。初号機「叡」と並行して運用されることで、メンテナンス時の中断を回避し、継続的なサービス提供が可能となっています。

2台体制での運用により、ユーザーは安定して計算リソースにアクセスできる環境が整備されました。これは、量子コンピュータをビジネスや研究に活用したいと考えている組織にとって、非常に重要なポイントです。

利用対象と申し込み方法

「叡-II」の量子計算クラウドサービスは、研究機関、大学、企業など、様々な組織が利用することを想定しています。インターネット経由でのアクセスが可能であるため、地理的な制限がなく、日本全国、さらには世界中からのアクセスが可能です。

具体的な利用申し込み方法や料金体系については、理化学研究所や大阪大学の公式ウェブサイトで詳細が提供されています。量子コンピュータの利用に興味がある研究者や企業の担当者は、これらの情報を確認して、必要に応じて申し込みを行うことができます。

まとめ

理化学研究所と大阪大学による新型国産量子コンピュータ「叡-II」の運用開始は、日本の科学技術が新しい段階に進入したことを示しています。144量子ビットという規模、性能と省スペース化を両立させたハードウェア設計、そして安定したクラウドサービス体制により、量子コンピュータの実用化に向けた確実な歩みが進められています。

2026年3月26日から稼働を開始した「叡-II」は、研究機関や企業が最先端の計算資源にアクセスできるプラットフォームとなります。インターネット経由での利用が可能であることで、量子コンピュータ技術の活用がより広い範囲に広がることが期待されています。

複雑な計算問題の解決、新しい医薬品や材料の開発、金融分析など、様々な分野での応用の可能性を秘めた「叡-II」は、日本の産業競争力を高め、社会的な課題解決に貢献する重要なツールとなるでしょう。今後のシステム拡張と性能向上の取り組みにも注目が集まります。