米カリフォルニア州フリーモントにあるRigetti Computingの事務所裏、倉庫スペースのラクロワ（炭酸水）のストックの山から数メートル離れたところに、スチームパンクのイラストが現実になったような機械が鎮座している。
鉄製の筐体の中にはボルト、ハンドル、円形のポートが詰まっている。しかしこのモンスターマシンの動力は石炭ではなく電気で、そこから出てくる湯気は水ではなくアルミの蒸気だ。この機械は超電導エレクトロニクスを実現するものなのである。Rigettiではこの機械や何百万ドル相当の機械類をガラスで覆われたクリーンルームに配置し、量子物理学を応用した新種の超強力コンピューターをつくろうとしている。
同じことを目指す会社はほかにもあるが、Rigettiはそのなかでも特に規模が小さい。Rigettiの競合相手はグーグル、マイクロソフト、IBM、インテルが進めるプロジェクトだ。サンフランシスコ湾岸のスタートアップ企業はどこも、自社はとてつもなく難しいことに取り組んでいると必ず言ってくる。
しかし、Rigettiほど困難な課題に取り組んでいるスタートアップはない。量子コンピューティングの研究をしているのだ。ヴェンチャーキャピタルから投資を受けるスタートアップ企業はビジネスの構築という難題に取り組んでいる。しかしこの会社は最も技術的に厄介な課題をクリアしてビジネスを構築しなければならない。
従業員80名のRigettiは、量子コンピューターを開発するためにおよそ7,000万ドルの資金を調達した。データを微細なスケールで見ることでのみわかる物理現象で記号化することで、いわば演算能力に「クオンタムリープ」を起こせるはずだと彼らは見込んでいる。
「この分野の産業は非常に規模が大きくなりそうで、世界の大企業はどこも、このテクノロジーを利用する方策を考えるよう迫られるようになるでしょう」と、創業者のチャド・リゲッティは語る。物理学の博士号をもち、38歳になるこの大柄な男は、エール大学とIBMで量子ハードウェアの研究員を務めたのち、2013年に自分の会社を設立した。Dropboxのようなソフトウェアスタートアップの支援で世に知られるインキュベーター、Y Combinatorから同社は支援を受けている。
既存のコンピューターでは不可能な作業を、まともに実行できる量子コンピューターを提供できそうな企業はまだない。しかし、グーグルは5年以内にこのテクノロジーを商用化すると確約している。IBMは自社のラボにある試作の半導体を使って開発者や研究者が遊べるよう、将来の商用サーヴィスへ向けたウォーミングアップを目的としたクラウドプラットフォームを提供している。数年間ほとんど沈黙を保ったのち、Rigettiも現在競争に参入しようとしている。
Rigettiは火曜日にForestという自社のクラウドプラットフォームの運用を開始した。Forestを利用すると開発者はシミュレーション上の量子コンピューター向けにコードを書けるようになり、提携企業のなかにはRigettiがすでにつくり上げた量子コンピューターにアクセスが可能なところもある。Rigettiは『WIRED』にフリーモントの新工場をほんの少し見せてくれた。Fab-1という大仰なニックネームの付いたこの工場では、バークレー本社での実験で使用する半導体の製造が始まったばかりだ。
Rigettiの創業者は量子情報理論とシリコンヴァレー的なビジネス用語を流暢に操れるという点で珍しい存在だが、競合する大企業より小さい会社だからこそ有利なのだという。「この長期的な目標をスタートアップ企業ならではのスピード感と透明性を活かして追求しています」とリゲッティはいう。「その要素は大企業的な文化にはないものです」。
スピードを求められるのは確かだ。グーグルの取り組みは新規事業の立ち上げだが、Rigettiにはこの道しかない。
量子的なクラウド
非常に小さなスケールで、日常生活の現実とは異なる法則が存在することが明らかとなっている。たとえば同時にふたつの異なる作業をやるといったように、素粒子を使うと超自然的なトリックを使えるのだ。何百万ドルもの大金が量子コンピューティングの研究開発につぎ込まれているのは、量子効果を使って情報を記号化すると超自然的なトリックを実現できるからである。特定の難題をクリアできれば、手のひらサイズの量子半導体を使って巨大なスパコン群よりも高度な演算能力が実現する。
グーグル、IBM、インテルと同様に、Rigettiは量子コンピューターが実現すればクラウドコンピューティング革命はまったく新しい次元に入ると主張する。量子プロセッサを積み込んだデータセンターを企業に貸し出すことで、化学プロセスや新薬設計をいまより早くできるようになったり、新しく強力な形態の機械学習を進めたりすることが自由にできるようになる。
しかしいまのところ、現存する量子コンピューティング用半導体は非力で、現行のコンピューターでは不可能なことを実用化するに至ってはいない。IBMは最近16キュービットの半導体を発表した。量子コンピューターをつくるには欠かせない部品だ。グーグルは今年50キュービットの半導体のリリースを狙っている。
Rigettiは8キュービットの半導体を製作済みだ。新工場が出来たことで、キュービット数を上げるために必要な実験のスピードが高まるという。はっきりとしたことは誰にもわからないが、化学の問題を解くうえで実用的な性能になるには何百キュービットもの性能が必要だと予測されている。
Rigettiの新クラウドプラットフォームForestでは、実際に使えるものが出来上がるまでかかる時間を有効に使えるようになっている。プログラマーにいまから量子プロセッサー用のプログラムを書いてもらうことで進歩を進め、量子コンピューティングが実用化したときにキラーアプリをリリースできるようにするという考えだ。
Forestは、量子プロセッサーを使って従来型のソフトウェアをパワーアップするプログラムをサポートするよう設計されているシステムだ。コンピューターにグラフィックボードを増設するようなものだといえる。ハイブリッドモデルを採用することが量子コンピューティングを実用化するには欠かせないとRigettiは強く訴えた。Forest上でプログラマーは、36キュービットの量子半導体をシミュレーションした量子アルゴリズムを書ける。
現在、選ばれた一部の提携企業がRigettiの初期型量子半導体にアクセスできるようになっている。それはIBMがオンラインで自社の量子半導体を公開しているのと似た仕組みだ。まるでアップルがiPhone発売前にApp Storeのオープンを決定したような話だが、Rigettiの主張によるとここまでテクノロジーが変わってしまうと、対応するのに膨大な時間が必要になるという。「ハードウェアそのものと同じくらい、その使い方を理解し分かる人たちのコミュニティーを構築することが、製品が売れるためには必要なんです」とRigettiの技術部長、アンドリュー・ベストウィックはいう。
さらなるハードル
Rigettiが量子コンピューターを実用化するには時間と、さらなる資金、科学者が必要になるだろう。量子ハードウェアの分野では近年間違いなく技術的進歩が加速していると、アメリカ国防高等研究局（DARPA）の技術顧問を務めていた、シドニー大学で量子コンピューティングを専門とするマイケル・ビアクク教授はいう。
しかし、それでも未解決事項はたくさん残っている。「商業目的の企業やスタートアップ企業が参入したからといって、この分野での根本的な課題に変わりはありません」とビアクク教授は指摘する。最も困難な課題のひとつとして、量子を大量にまとめて動かしたときに安定して動作させることがあるという。量子の状態は極めてデリケートで、キュービットにより符号化される情報をしっかりと制御できるようにすることが、この分野の研究者にとって主要な課題なのだ。
製品や将来の顧客については自信たっぷりに話すが、Rigettiの創業者は今後の課題について聞かれると率直に応える。「量子コンピューティングを実現した企業はまだ存在していません。ですから研究分野、コミュニティー、会社として、実現までどれくらい時間がかかるかまったくわからないのです」とリゲッティはいう。
ヴェンチャーキャピタルAndreessen Horowitzの責任社員でRigettiへの投資をまとめたビジャイ・パンデによると、心配はしていないという。Rigettiは自社の半導体が実用化する以前にそれなりの売り上げが出ているからだ。というのも、研究開発目的でRigettiの進捗状況を見るために、資金を提供する組織や企業があるからである。
Rigettiはもうすでにアメリカ航空宇宙局（NASA）と協議中だ。NASAは量子コンピューターを利用することで、たとえば飛行計画をより効率よく立てられると信じている。おまけにこのスタートアップ企業は、消費者向けモバイルアプリを開発する企業とは同じレヴェルで測れない。「わが社は保守的で古典的なヴェンチャーキャピタルですが、利益を得る可能性が高いと見ています」とパンデはいう。シリコンヴァレー特有の物理法則の一部だ。未来のある時点で投資資金を回収する見込みが高い場合、ほかは違う物理法則が適用されるのだ
TEXT BY TOM SIMONITE