$IONQが量子コンピューティングのリーダーである理由
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1. $IONQが量子コンピューティングのリーダーである理由
トラップイオン技術の優位性:
精度と安定性: $IONQはトラップイオン技術を使用しており、これにより非常に高い精度と安定性を実現しています。イッテルビウムイオンを電磁場で捕捉し、レーザーで操作することで、エラー率が低く、長時間の量子状態の維持が可能です
スケーラビリティ: トラップイオン技術は、キュービットの追加が比較的容易であり、システムのスケーラビリティが高いです。これにより、将来的な拡張が容易になります
他の技術との比較:
超伝導量子ビット（$RGTI）: 超伝導回路を使用する技術で、高速なゲート操作が可能ですが、エラー率が高く、冷却が必要です
ソフトウェアソリューション（$QUBT）: ソフトウェアに重点を置いており、ハードウェアの開発は行っていません。これにより、直接的なハードウェアの性能向上には限界があります
2. 戦略的パートナーシップ
NVIDIAとのパートナーシップ:
CUDA-Qプラットフォーム: $IONQはNVIDIAのCUDA-Qプラットフォームと統合し、量子-古典ハイブリッドコンピューティングを実現しています。これにより、分子モデリングなどの高度な計算が効率的に行えます
具体例: SC24でのデモンストレーションでは、IonQ ForteとCUDA-Qを組み合わせて、分子の電子構造の特性を計算するハイブリッドワークフローを実証しました
QuantumBaselとのパートナーシップ:
ヨーロッパでの展開: $IONQはQuantumBaselと提携し、スイスに量子データセンターを設立しました。これにより、ヨーロッパの産業、政府機関、研究機関に対して最先端の量子システムへのアクセスを提供します
具体例: QuantumBaselとの協力により、#AQ 35および#AQ 64システムを導入し、物流、金融、製薬、化学、人工知能（AI）などの分野で新しいアプリケーションの開発が期待されています
3. $IONQの未来と展望
技術の最前線:
Quantum OSとハイブリッドサービススイート: $IONQのQuantum OSとハイブリッドサービススイートは、企業の量子コンピューティングニーズを効率化し、スケーラブルなソリューションを提供します
革新の継続: $IONQは、量子コンピューティング分野でのリーダーシップを維持し、技術の最前線に立ち続けるために、継続的な革新を行っています
市場への影響:
投資家の関心: $IONQの戦略的なイノベーションは、投資家や企業顧客の間で関心を集めており、長期的な利益をもたらす可能性があります
➡️$IONQの技術と他社プラットフォームの比較
1. $IONQのトラップイオン技術
概要:
技術: $IONQはトラップイオン技術を使用しています。イッテルビウムイオンを電磁場で捕捉し、レーザーで操作することで量子ビット（キュービット）を制御します1。
利点: 高い精度と安定性を持ち、エラー率が低いです。また、キュービットの状態を長時間維持できるため、複雑な計算に適しています1。
具体例:
精度: トラップイオン技術は、他の技術と比較してエラー率が低く、非常に高い精度を実現しています
スケーラビリティ: キュービットの追加が比較的容易であり、システムのスケーラビリティが高いです
2. 超伝導量子ビット技術（$RGTI）
概要:
技術: 超伝導回路を使用して量子ビットを作成します。IBMやGoogleがこの技術を採用しています
利点: 高速なゲート操作が可能です。
具体例:
冷却の必要性: 超伝導量子ビットは極低温で動作する必要があり、冷却システムが必要です2。
エラー率: エラー率が比較的高く、安定性に課題があります
3. フォトニック量子ビット技術
概要:
技術: 光子を利用した量子ビットで、Xanaduなどが研究しています
利点: 光ファイバーを使って長距離通信が可能です。
具体例:
操作の難易度: 光子の操作は難易度が高く、実用化には課題があります
4. ハイブリッド量子-古典コンピューティング
$IONQのアプローチ:
NVIDIA CUDA-Qとの統合: $IONQはNVIDIAのCUDA-Qプラットフォームと統合し、量子-古典ハイブリッドコンピューティングを実現しています。これにより、分子モデリングなどの高度な計算が効率的に行えます
具体例: SC24でのデモンストレーションでは、IonQ ForteとCUDA-Qを組み合わせて、分子の電子構造の特性を計算するハイブリッドワークフローを実証しました
他のプラットフォームのアプローチ:
IBM Qiskit: IBMは、Qiskitというオープンソースの量子コンピューティングフレームワークを提供しており、量子と古典のハイブリッド計算をサポートしています
Google Cirq: Googleは、Cirqという量子コンピューティングフレームワークを開発しており、量子アルゴリズムの開発と実行を支援しています
5. クラウドアクセスとスケーラビリティ
$IONQのクラウドアクセス:
クラウドプラットフォーム: $IONQの量子コンピュータは、Amazon Braket、Microsoft Azure、Google Cloudを通じてクラウドアクセスが可能です。また、直接APIアクセスも提供しています
スケーラビリティ: $IONQのシステムは、将来的により多くのキュービットを追加することで、計算能力を拡張することが可能です
他のプラットフォームのクラウドアクセス:
IBM Quantum Experience: IBMは、IBM Cloudを通じて量子コンピュータへのアクセスを提供しています
Google Quantum AI: Googleは、Google Cloudを通じて量子コンピュータへのアクセスを提供しています
まとめ
$IONQの技術は、トラップイオン技術を使用することで高い精度と安定性を実現し、NVIDIA CUDA-Qとの統合によりハイブリッド量子-古典コンピューティングを効率的に行う点で他のプラットフォームと異なります。また、クラウドアクセスとスケーラビリティの面でも優れた特徴を持っています。
➡️1. Quantum OSの概要
Quantum OS:
設計と目的: Quantum OSは、IonQの元々の量子オペレーティングシステムをほぼゼロから再設計したもので、柔軟でモジュラーなアーキテクチャを持ち、IonQのハイブリッド量子コンピューティングエコシステムと共にスケールし適応するように設計されています
対応機器: 現在および将来のフラッグシップ量子コンピュータ（IonQ ForteやIonQ Forte Enterpriseなど）をサポートします
性能向上:
古典的なオーバーヘッドの削減: システム上の古典的なオーバーヘッドを50％以上削減し、量子ワークロードの解決時間を劇的に改善します
クラウドとネットワークのオーバーヘッド削減: IonQ Cloudを通じて提出されたワークロードのクラウドおよびネットワークオーバーヘッドを85％削減します
精度の向上: エラー緩和とコンパイルスイートの拡張により、精度が最大100倍向上します12。
具体例:
キャリブレーションとオートメーション: キュービットとゲートの性能を最適化し、システムのドリフトを調整するためのキャリブレーション、オートメーション、制御ソフトウェアおよびファームウェアの強化
セキュリティ: エンタープライズグレードのセキュリティを提供し、オンプレミスのハードウェアおよびソフトウェアソリューションとの相互運用性を向上させます
2. ハイブリッドサービススイートの概要
ハイブリッドサービススイート:
目的: ハイブリッドワークロードの開発と展開をシームレスに行うために設計されています。これにより、IonQの量子コンピュータと高性能な古典的リソースをクラウド上で統合できます
主要な機能:
ワークロード管理システム: コンピューティングタスクを最適化し、効率的に管理するための高度なフレームワーク
Sessionsプログラミングモジュール: タスク管理と効率を向上させるための新しいスケジューリングシステム
開発者向けSDK: 既存の企業システムに量子コンピューティングを統合するための改良されたツールキット
具体例:
オークリッジ国立研究所との協力: このスイートは、オークリッジ国立研究所との協力など、実際のシナリオで既に適用されており、新しい量子アルゴリズムの開発に役立っています12。
3. 市場への影響と展望
戦略的なイノベーション:
重要な瞬間: IonQの量子技術における戦略的なイノベーションは、量子コンピューティングにおける重要な瞬間を示しており、投資家や企業顧客の間で関心を集めています
株価の動向:
株価の変動: 発表後、IonQの株価は31.48ドルに若干下落しましたが、これらの進展の長期的な影響は、量子コンピューティングの可能性を活用しようとする関係者にとって大きな利益をもたらす可能性があります
4. IonQと量子技術の未来
革新の継続:
リーダーシップ: IonQが革新を続ける中、同社は量子コンピューティング分野をリードするための有利な立場にあります12。
スケーラブルなソリューション: スケーラブルなソリューションを提供し、企業の運営を変革することを約束しています12。
Quantum OSとハイブリッドサービススイートの導入:
技術の最前線: Quantum OSとハイブリッドサービススイートの導入は、IonQが技術の最前線に立っていることを示すだけでなく、現実世界の複雑な課題を解決する上で量子コンピューティングの重要性が増していることを強調しています
2️⃣
キャントウェル、ヤング、ダービン、デインズ上院議員が国家量子イニシアティブ再認可法を導入
米国が量子技術の世界的競争でリーダーシップを維持・拡大するために、上院商業科学運輸委員会の委員長であるマリア・キャントウェル上院議員（ワシントン州選出）、委員会メンバーのトッド・ヤング上院議員（インディアナ州選出）、ディック・ダービン上院議員（イリノイ州選出）、スティーブ・デインズ上院議員（モンタナ州選出）は、国家量子イニシアティブ再認可法を導入しました。この法案は、今後5年間で連邦科学機関での量子研究開発を加速させるために27億ドルの連邦資金を承認するものです。
「量子科学と技術の進歩はゲームチェンジャーです。医療のブレークスルーからクリーンエネルギーソリューションまで、センシング、コンピューティング、通信における量子アプリケーションは私たちの未来を再構築します」とキャントウェル上院議員は述べています。「国家量子イニシアティブ再認可法は、重要な研究開発投資を通じてアメリカの競争力を強化します。官民協力を促進することで、量子イノベーションを加速し、高度なスキルを持つ雇用を創出し、将来世代に利益をもたらす発見を先導します。」
「量子研究開発は、私たちの経済と国家安全保障にとって重要です。この法案は量子の進歩を優先し、量子分野の技術的および労働力の課題に対処するのに役立ちます」とヤング上院議員は述べています。
「量子技術は私たちの未来です。イリノイ州が量子研究とイノベーションで世界をリードし続ける中、連邦研究機関が完全に資金提供されることが重要です」とダービン上院議員は述べています。「国家量子イニシアティブ再認可法は、米国がコンピューティング、セキュリティ、接続性の分野で世界をリードすることを確実にするのに役立ちます。」
「量子研究への投資は、アメリカが最先端技術のリーダーとしての地位を維持するために重要です。この超党派の法案を支持できることを誇りに思います。これは、モンタナ州および全国で私たちの国家安全保障を強化し、経済を支えるでしょう」とデインズ上院議員は述べています。
量子技術への連邦投資は、「死の谷」と呼ばれる、研究と商業化の間で有望な技術が停滞する段階に対処するために不可欠です。連邦資金は、学術機関や国立研究所での初期研究を支援し、量子エンジニアや研究者の訓練、重要なインフラの構築を支援します。強力な連邦支援がなければ、イノベーションは実現せず、国家安全保障と経済競争力にとって重要なブレークスルーが停滞する可能性があります。
この法案は、国家量子イニシアティブの焦点を基礎研究から実用的な応用に再設定し、国立衛生研究所（NIH）、国務省、中小企業庁（SBA）などの他の連邦機関を含むように拡大します。この法案は、最大3つの新しい国立科学技術研究所（NIST）量子センターを設立し、5つの新しい国立科学財団（NSF）学際的量子研究教育センター、量子教育および労働力ハブ、新しい量子テストベッドを設立します。また、NASAの量子衛星および地球科学のための量子センシング作業を強化します。
量子コンピューティングは、既存のコンピュータよりも指数関数的に速く複雑な問題を解決する可能性を秘めています。この技術は、薬物発見、天気予報、金融および経済モデリング、人工知能、暗号学などの分野でブレークスルーをもたらす可能性があります。量子センシングアプリケーションは、ナビゲーションと追跡、地震監視、インフラ監視、地理調査に不可欠なより正確な測定を提供できます。
連邦投資はNIST、NSF、NASAでの量子研究開発を加速させ、米国の国家安全保障と経済競争力の鍵となる
米国が量子技術の世界的競争でリーダーシップを維持・拡大するために、上院商業科学運輸委員会の委員長であるマリア・キャントウェル上院議員（ワシントン州選出）、委員会メンバーのトッド・ヤング上院議員（インディアナ州選出）、ディック・ダービン上院議員（イリノイ州選出）、スティーブ・デインズ上院議員（モンタナ州選出）は、国家量子イニシアティブ再認可法を導入しました。この法案は、今後5年間で連邦科学機関での量子研究開発を加速させるために27億ドルの連邦資金を承認するものです。
「量子科学と技術の進歩はゲームチェンジャーです。医療のブレークスルーからクリーンエネルギーソリューションまで、センシング、コンピューティング、通信における量子アプリケーションは私たちの未来を再構築します」とキャントウェル上院議員は述べています。「国家量子イニシアティブ再認可法は、重要な研究開発投資を通じてアメリカの競争力を強化します。官民協力を促進することで、量子イノベーションを加速し、高度なスキルを持つ雇用を創出し、将来世代に利益をもたらす発見を先導します。」
「量子研究開発は、私たちの経済と国家安全保障にとって重要です。この法案は量子の進歩を優先し、量子分野の技術的および労働力の課題に対処するのに役立ちます」とヤング上院議員は述べています。
「量子技術は私たちの未来です。イリノイ州が量子研究とイノベーションで世界をリードし続ける中、連邦研究機関が完全に資金提供されることが重要です」とダービン上院議員は述べています。「国家量子イニシアティブ再認可法は、米国がコンピューティング、セキュリティ、接続性の分野で世界をリードすることを確実にするのに役立ちます。」
「量子研究への投資は、アメリカが最先端技術のリーダーとしての地位を維持するために重要です。この超党派の法案を支持できることを誇りに思います。これは、モンタナ州および全国で私たちの国家安全保障を強化し、経済を支えるでしょう」とデインズ上院議員は述べています。
量子技術への連邦投資は、「死の谷」と呼ばれる、研究と商業化の間で有望な技術が停滞する段階に対処するために不可欠です。連邦資金は、学術機関や国立研究所での初期研究を支援し、量子エンジニアや研究者の訓練、重要なインフラの構築を支援します。強力な連邦支援がなければ、イノベーションは実現せず、国家安全保障と経済競争力にとって重要なブレークスルーが停滞する可能性があります。
この法案は、国家量子イニシアティブの焦点を基礎研究から実用的な応用に再設定し、国立衛生研究所（NIH）、国務省、中小企業庁（SBA）などの他の連邦機関を含むように拡大します。この法案は、最大3つの新しい国立科学技術研究所（NIST）量子センターを設立し、5つの新しい国立科学財団（NSF）学際的量子研究教育センター、量子教育および労働力ハブ、新しい量子テストベッドを設立します。また、NASAの量子衛星および地球科学のための量子センシング作業を強化します。
量子コンピューティングは、既存のコンピュータよりも指数関数的に速く複雑な問題を解決する可能性を秘めています。この技術は、薬物発見、天気予報、金融および経済モデリング、人工知能、暗号学などの分野でブレークスルーをもたらす可能性があります。量子センシングアプリケーションは、ナビゲーションと追跡、地震監視、インフラ監視、地理調査に不可欠なより正確な測定を提供できます。
国家量子イニシアティブ再認可法: 法案の内容
予算承認: 2025年度から2029年度までのNIST、NSF、NASAの量子研究開発に27億ドルを承認。
プログラム延長: 元の2029年の期限から5年間延長し、2034年12月まで延長。
焦点の変更: 国家量子イニシアティブの焦点を基礎研究から実用的な量子アプリケーションの開発にシフト。
新しいNIST量子センターの設立: 量子センシング、計測、エンジニアリングの研究を進めるために最大3つの新しいNIST量子センターを設立。
新しいNSF学際的量子研究教育センターの設立: 5つの新しいNSF学際的量子研究教育センター、量子労働力調整ハブ、およびNSFの技術革新・パートナーシップ局に量子テストベッドを設立。
NASAの量子研究開発活動の承認: 量子衛星通信および量子センシング研究イニシアティブを含むNASAの量子研究開発活動を承認。
賞金チャレンジの創設: 公私協力を通じて量子アプリケーションとアルゴリズムの開発を加速するための賞金チャレンジを創設。
国際量子協力戦略の開発: ホワイトハウス科学技術政策局（OSTP）に、米国の同盟国との研究開発活動を調整するための国際量子協力戦略を開発するよう指示。
NIH、国務省、SBAの追加: 国家量子イニシアティブにNIH、国務省、中小企業庁（SBA）を追加し、機関間の協力と専門知識を拡大。
量子サプライチェーンの強化計画: 商務長官に量子サプライチェーンの強靭性を強化する計画を提出するよう指示。
進捗の監視と評価のための指標の開発: 各機関に量子情報科学の進展と実用的な量子アプリケーションへの進捗を監視および評価するための指標を開発し、議会に報告するよう指示。
GAOによる調査: 政府説明責任局（GAO）に、国家量子イニシアティブ活動およびセンターへの民間セクターおよび学術参加に関連する書類作業の負担を軽減するための調査を実施するよう指示。
支持者のコメント
Paul Stimers, Quantum Industry Coalition: 「量子産業連合は、米国の量子リーダーシップを進展させることにコミットしています。国家量子イニシアティブの再認可と拡大を歓迎します。これは、近い将来のアプリケーション開発と基礎研究を通じて米国の量子産業を拡大するのに役立ちます。再認可は、革新的な米国の量子産業との関与を強化し、経済競争力を支援し、国家安全保障を促進します。キャントウェル委員長とヤング、ダービン、デインズ上院議員のこの重要な法案に対する取り組みに感謝します。」
Celia Merzbacher, Quantum Economic Development Consortium: 「QED-Cは、上院商業科学運輸委員会によって導入された超党派のNQI再認可法を全面的に支持します。この法案は、基礎研究の広範なポートフォリオを支援し、産業および国際パートナーとの関与を促進し、量子対応の労働力を構築することで、米国のリーダーシップを確保します。」
Peter Chapman, IonQ: 「IonQは、マリア・キャントウェル上院議員の国家量子イニシアティブ法（NQI）の再認可に向けた取り組みを称賛します。NQIは、米国の国家量子戦略を推進する上で重要な役割を果たしており、政策が技術リーダーシップを支援する方法を示しています。今こそ、米国政府が量子コンピューティングとネットワーキング技術を活用して、セキュリティ、金融、製造、ライフサイエンスなどの分野で社会の複雑な課題に対処する時です。この必要な法案の迅速な通過を促します。」
Fred Humphries, Microsoft: 「Microsoftは、量子情報科学における米国のリーダーシップを維持するための重要なステップとして、国家量子イニシアティブ再認可法を支持します。この法案は、イノベーションを推進し、熟練した量子労働力を育成し、公私協力を促進する上で重要な役割を果たします。量子技術が進歩するにつれて、気候変動への対策からサプライチェーンの効率向上まで、重要なグローバル課題に対処するための変革的な可能性を提供します。Microsoftは、量子科学と技術の進展に貢献し、この重要な法案の迅速な通過を支持します。」
Dr. Kai-Mei Fu, University of Washington: 「国家量子イニシアティブ再認可法は、量子科学と技術を進展させ、米国がこの分野で世界のリーダーであり続けることを確保するために重要です。ワシントン大学では、この投資により次世代の量子研究者を育成し、量子コンピューティング、通信、材料の革新能力を強化します。」
背景
国家量子イニシアティブは、米国の経済および国家安全保障を進展させるために量子研究開発を調整するために2018年に設立されました。元の5年間の認可は2018年12月に法律として署名され、特定の研究開発活動の認可は2023年9月30日に期限切れとなりました。国家量子イニシアティブ全体の認可は2029年12月21日に期限切れとなります。
キャントウェル上院議員は、2018年12月に下院国家量子イニシアティブ法の一部として法律となったDOE量子情報科学法を執筆しました。CHIPSおよび科学法の主要な設計者として、キャントウェル上院議員は複数の量子規定を提唱し、量子技術を10の主要技術焦点分野の1つとして特定しました。2024年2月、キャントウェル上院議員は、ワシントン州ボセルにあるIonQの国内初の量子コンピューティング製造施設の開所式で、太平洋岸北西部が国の「量子バレー」になる可能性について語りました。
参照https://www.jomfruland.net/es/revolucionando-la-computacion-conoce-los-ultimos-avances-de-ionq-desatando-el-poder-de-lo-cuantico/#google_vignette