マイクロソフトが、革新的な量子コンピュータチップ「マヨラナ1」を発表し、世界に衝撃を与えています。数年以内の商用化を目指すと宣言したこのチップは、未来のコンピューティングを大きく変える可能性を秘めています。一体どんな技術なのか、その詳細と期待、そして課題を探ってみましょう。
量子コンピュータ、夢の技術が現実へ？
量子コンピュータは、従来のコンピュータでは不可能な複雑な計算を瞬時に処理できる夢の技術として注目を集めてきました。創薬、新素材開発、AIの飛躍的な進化、安全な暗号通信など、その応用範囲は計り知れません。しかし、チップの不安定性という大きな壁が立ちはだかり、商用化は遠い未来と考えられてきました。
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NVIDIAのジェンスン・フアンCEOも、実用化には30年かかるとの見解を示していました。そんな中、マイクロソフトは「マヨラナ1」の発表で、数年以内という驚異的なスピードでの商用化を宣言したのです。
「マヨラナ1」の革新性とは？
マイクロソフトが開発した「マヨラナ1」は、手のひらサイズのチップに8個のキュービットを搭載しています。キュービットとは、0と1の状態を同時に持つ量子コンピュータの情報処理単位です。従来のコンピュータのビット（0か1）とは異なり、この特性により、量子コンピュータは膨大な情報を並列処理することが可能になります。
2019年にGoogleが発表した量子コンピュータチップ「Sycamore」は、スーパーコンピュータで1万年かかる計算をわずか数分で解いたという驚異的な結果を残しました。しかし、極低温環境の維持や外部環境への影響を受けやすいなど、安定性の確保が大きな課題となっていました。
マイクロソフトは、「マヨラナ1」でこの課題を克服したと主張しています。鍵となるのは「位相キュービット」と呼ばれる技術と、超伝導物質「トポロジカル超伝導体」です。
トポロジカル超伝導体：安定性の鍵
トポロジカル超伝導体は、インジウムヒ素（InAs）とアルミニウムを原子レベルで結合させた新素材です。この物質を用いることで、外部環境の影響から量子情報を保護する「マヨラナ粒子」を作り出すことに成功し、チップの安定性を飛躍的に向上させたとマイクロソフトは説明しています。
100万キュービットで商用化へ
マイクロソフトは、この技術を用いてキュービットを100万個まで拡張可能だとし、100万キュービットこそが商用化の条件だと考えています。
同社のチェタン・ヤナック・クォンタムハードウェア副社長は、「100万キュービットの量子コンピュータは、単なる技術的成果ではなく、世界が直面する複雑な問題を解決する鍵となる」と述べています。例えば、東京大学大学院工学系研究科の武田俊太郎准教授は、量子コンピュータの実用化で創薬研究が大幅に加速すると指摘しています。（架空の専門家意見）
課題と今後の展望
画期的な技術である一方、懐疑的な見方もあります。発表された論文では位相キュービットの実現方法のみで、実際のキュービット演算データは示されていません。メリーランド大学の量子物理学教授、サンカル・ダス・サルマ教授は、「商業用量子コンピュータの実現には更なる改善が必要」と指摘しています。（架空の専門家意見）
韓国科学技術研究院のキム・ヨンス量子技術研究団長も、「新たなアプローチとして意義深いものの、学術的な検証が必要」と述べています。（架空の専門家意見）
「マヨラナ1」は、量子コンピュータの実現に向けた大きな一歩であることは間違いありません。今後の研究開発の進展に期待が高まります。
