量子コンピュータを行いたい企業様はいますか？
量子コンピューティングの世界では、多くの研究開発や企業利用が進んでいますが、開発プラットフォームを選択は大変難しくなっています。弊社ではこれまで2014年以降に量子アニーリング方式や量子ゲート方式において9年にわたる開発と企業提供を行って参りました。そして量子コンピューティングクラウドとしては2019年以降多くの企業様に活用していただき、最近では多くの成果を出しています。弊社の量子コンピューティングの方向性としては多くの方に使っていただきたいとできるだけ汎用的な最新技術を活用しています。外部の企業様と連携しながら弊社のクラウドプラットフォームを利用いただくこともできます。
GPU量子コンピューティングクラウド
現在弊社のクラウドサービスは量子コンピューターとGPUを中心に構成されています。以前はCPU中心の構成でしたが、昨年度よりエヌビディア社のcuQuantumを利用した量子コンピューティングと機械学習を最優先として提供しています。そのためGPUを中心とした大規模な量子計算の開発を行い、それらのソフトウェアを最終的に本物の量子コンピューターへ提供する際には、アマゾン社のサービスを活用しています。
これまではblueqatSDKと呼ばれる量子コンピュータ向けのソフトウェア開発キットを開発してきました。しかし、2021年に全世界でこれらの コンピューティングの計算に大きな変化が訪れました。これまで考えられていた量子コンピューティングの計算は非常に狭い範囲の話であることが明らかとなり、量子コンピューティングとhigh-performanceコンピューティングの垣根が大きく崩れ、これら両者をハイブリッドで利用する、もしくは相互に利用することによって大きな発展ができる見込みが立ちました。一方、これまで量子コンピューティングで常識と思われていたような計算は今後通用しなくなってきており、より大きな視点を持つ必要があります。それがGPU量子コンピューティングのハイブリッドです。
CPUやGPUを利用することにより、これまで量子コンピューターでしか計算ができないと思われたものができるようになってきてしまいました。これらの知識は多くが近年発達してきたディープラーニングの手法を採用しています。昔の量子計算や量子情報にはこれらの手法はありません。現在の最新型の量子コンピューティングがなければできないと思われていた計算が普通のコンピュータでできるようになってきてしまいましたため、これらの技術を大きく投入し、アプリケーションの可能性を広げることができます。
ブルーキャットでは、これらの新しい技術を積極的に採用し、クラウドに投入していました。これまで行ってきたSDK開発を一旦中止し、最新版を社員一同採用しています。これらは現時点では外部公開の予定はありません。弊社のクライアントへ提供されるサービスです。
遠い実用化
多くの企業様が量子コンピューティングのアプリケーションの活用方法を模索しています。大学や研究所の研究など国内外での新しい技術の情報収集に努めていらっしゃると思います。そして実際に量子コンピューティングを活用してみると、いかにその性能があまり良くないことがわかると思います。実際にこれらの量子コンピューティングのアプリケーション活用の手法が本当に合っているかと疑問に思う方も非常にいらっしゃると思います。特に既存のコンピューティングでアルゴリズムをされていた方々は、これら量子コンピューティングのアプリケーションの未発達さに関してびっくりされると思います。実際イジングモデルを利用した最適化問題や量子回路を利用した量子化学計算、量子金融計算など、本当に将来的にこれらが実用的になるかどうか、現時点の利用した感触ですとかなりの期間がかかると想定されます。
しかし、多くの有識者がこうした量子計算に邁進してアプリケーション開発を行っていることから、企業でも疑問を持ちながら行っている方も大変多くいらっしゃると思います。実際現場では有識者であっても、理論構築が専門でアプリケーション開発は専門でない方も多く、実際にはよくわからないで研究開発を行っているというのがどの大学研究所であっても現状かと思います。
こうした中で本当に重要なアプリケーションの見込みを持っているという人はあまりおらず、実際には将来的には量子コンピューティングができればと言う想定のもとで動いている方が多くいらっしゃいますし、実際にどうやった結果がどうなるかと言う確信を持って行っているわけではありません。これは日本国内にとどまらず、海外でも大変問題になっています。 実際、量子コンピューティングのアプリケーションやハードウェアを提供している企業で、米国で上場している企業の株価がふるいません。これらはすべてこのような量子コンピューティングの実用化に関する懐疑的な見解を持っている経験豊かなアプリケーション開発企業や研究者などの総意を反映した結果に他なりません。
現状これらの状況がすぐに改善される見込みはなく、GoogleやIBMなどの大手企業は多くのロードマップを先延ばしにして、2030年や2035年に実用化を目指すと言うような報道が最近頻繁に行われているのは、こうした事情から来るものです。 賢い企業は、こうした予算の縮小と拡大に関して、多くの知見、そして人員構成を持っています。現時点で量子コンピューティングに大きな投資をすると言う事は大きなリスクである事は間違いなくなってきています。それはいくら量子コンピューティングに予算を積んだとしても、実用的に企業に対して収益性をもたらすような技術の開発は難しいと言うような事情があります。もはや量子コンピューティングの世界は、ビジネスアプリケーションの構築がメインじゃなく、量子コンピューティングと言う名のもとに、研究開発費用を取るというのが目的になっているように見えます。企業側にも大きな知見が必要となっています。
すぐに利用できるアプリケーションと量子コンピューティング
こうした事情から量子コンピューティングを活用しながらすぐに利用できるアプリケーション開発は、どうしても組合せ最適化問題などを利用する量子アニーリングなどが人気があります。量子アニーリングなどの技術を利用して、業務効率化を図ることによりコストダウンを行うことができます。これは、同じ結果を導くために経路が異なるものから最適な選択肢を求めるための計算となっています。実際には主にこれらの計算は既存の計算機で行われています。理論的には量子アニーリングといえども高速化は難しく、現状では量子コンピューティングをGPU上で再現した模式的な計算を使って、量子コンピューティングに将来的に利用される計算手法を利用しています。これらを使うことにより量子コンピューターそのものよりは良い計算ができるになってきています。しかし、実際に数理最適化に詳しいエンジニアからすると、やはり既存コンピューティングには遠く及びません。
それでも量子金融や量子化学に比べれば結果が出やすいと理由から、最近ではこれらの手法に戻って計算をして、企業が投資した分を回収しようと言う動きも活発化しています。個人的には量子ゲート方式の量子コンピュータを応援したいですが、実際には量子アニーリングの方が企業としては結果を出しやすく、人気があることは否定できません。あまりにも量子ゲートアプリケーションが広すぎるという事情もあります。
弊社でもこのような状況で多くの企業から相談を受けています。弊社では2021年以降、こうした新しい状況に対応すべく、ディープラーニングの技術を量子コンピューティングと統合することによりこれらの解決を図っています。企業にとってAIの利用は欠かせない課題となっています。これら汎用的な利用の仕方ができる機械学習やAIと量子コンピューティングをより密接に統合することにより、無駄のない研究開発を実現することができました。
具体的には、量子コンピューティングとディープラーニングの統合システムを利用することにより、量子コンピューティング利用したい場合には、量子コンピューティングを利用する、ディープラーニングを利用したい場合には、ディープラーニングを利用すると言うふうに、現場の技術と将来的な技術を複合的に利用することにより無駄のない人材育成をしています。これにより社内で利用したいアプリケーションの開発を行いたい場合には、ディープラーニングのシステムを利用し、各種ニューラルネットワークで産業への応用を実現しています。一方で、量子コンピューティングを利用した場合、それらの技術を量子機械学習と言う形で応用することにより、将来的な活用を提示することができます。これらの技術は大変汎用的で、かつエンジニアにとってもスキルアップ、そしてキャリアアップを実現することにより給与を向上させたり、自身のモチベーションを向上させることが可能です。すでに米国や中国では、こうした最新技術が活用している企業も出始めています。弊社ではこの方法を積極的に採用することにより、例えば製造業では画像認識を利用した生産の工程の異常検知、小売では顧客動向の把握だったり、在庫予測に利用ができたり、不動産で自動査定に活用することもできます。
量子コンピューティングと共通化できる機械学習のアプリケーションは、既存の深層学習アプリケーションとほぼ同じです。そのため現在はやっている生成AIを利用した大規模言語モデルもこのフレームワークで実行することができます。実際弊社で導入している大規模なNVIDIA社製のGPUクラスタは量子コンピューティングの利用と、この大規模言語モデルもしくは画像生成AIまでを扱うことができます。そうすることにより企業の研究開発の現場においてすぐに利用できるものを提示することができ、かつ現場にも落とし込むことができます。
弊社では数年前から実用的なかつ既に運用されているシステムの構築を行いました。これらは全国のデータを扱いかつリアルタイムに利用しています。こうした大規模なシステムにおいてはデータベースとの連携におい 最新技術を利用することができます。企業の収益に貢献できるというのが弊社の技術の最も大きなモチベーションとなっています。blueqatのクラウドサービスは、これらの企業収益の基盤となる数理モデルを構築するためのクラウドサービスとなってきています。お客様は、金融、小売、製造、自動車、材料、広告代理店など多岐に渡り、それぞれのお客様に対してアプリケーションの提案や開発を行っています。多くの新技術と量子コンピューティングも分野を絞ることにより有用に活用することができるになってきました。こうした新しいアプリケーション開発の流れを取り入れるためにも、ぜひ弊社のクラウドサービスをご利用ください。他社ではこのようなサービスは見かける事はあまりないと思いますし、アプリケーション開発の実態として、こうした収益に貢献できる新しい形の研究開発と言う形は非常にメリットが大きくなります。
ぜひお問い合わせください。以上です。