1765375311
2025-12-10 13:52:00
インサイダーブリーフ
- Qubit Pharmaceuticals とソルボンヌ大学は、量子コンピューターが非可逆マルコフ連鎖に関して古典的なマシンを上回るパフォーマンスを発揮できることを実証し、量子の利点に関する長年の理論上の速度制限を覆しました。
- この研究は、量子アルゴリズムが化学反応、タンパク質の折り畳み、熱流、金融ダイナミクスなどの一方向プロセスに対して、二次関数を超える、場合によっては指数関数までの高速化を達成できることを示しています。
- この結果は、量子加速を理想的な可逆システムから現実世界の不可逆システムに拡張し、創薬、材料科学、リスクモデリングに潜在的な影響を及ぼします。
プレスリリース — Qubit Pharmaceuticals は、ソルボンヌ大学と協力して、量子コンピューターが科学者が物理的に可能だと考えていたよりも高速に特定の計算を実行できることを実証しました。この発見は、この分野で最も長く続いてきた理論的限界の 1 つを覆し、量子の利点が何を意味するかを再定義します。
創薬や材料科学から金融やリスクモデリングまでの分野。
「量子コンピューターは、可逆設定で二次的な高速化を実現すると期待されていました」と、筆頭著者であり、Qubit Pharmaceuticals 研究チームの一員である Baptiste Claudon 氏は述べています。 「現実世界のシステムを研究することで、二次関数の天井が突破される可能性があることがわかりました。」
従来の制限速度を超えて
実際には、マルコフ連鎖は、次のステップの確率が現在の状態にのみ依存する、起こり得る一連のイベントであり、現代の統計物理学と機械学習の基礎です。これまで、量子アルゴリズムはこれらのチェーンの可逆バージョン、つまり数学的に「巻き戻す」ことができるクリーンな対称システムのみを処理できました。
しかし、現実の世界は逆行しません。分子が反応し、市場が変化し、熱が放散されますが、このプロセスは本質的に可逆的ではありません。それらを正確にモデル化することは、計算物理学において最も困難な課題の 1 つです。
この研究は、量子アルゴリズムが可逆マルコフ連鎖と非可逆マルコフ連鎖の両方を処理でき、長年想定されてきた対称性の壁を突破できることを初めて示しました。
「これは、量子コンピューティングと物理世界との間の重大なギャップを埋めるものです」と、Qubit Pharmaceuticals の共著者で共同創設者のジャンフィリップ・ピケマル教授は述べています。 「ほとんどの自然現象や経済現象は不可逆的です。そして現在、量子アルゴリズムは最終的にそれらを直接モデル化できるようになり、明らかな計算上の利点が得られます。」
不可逆システムのための新しい量子フレームワーク
この論文では、時間を「巻き戻す」ことなく、量子コンピューターが複雑なシステムの自然な方向に従うことを可能にする 2 つの新しい技術を紹介しています。実際的に言えば、これは、量子コンピューターが、理想的な双方向システムとしてではなく、実際に展開する化学反応や金融市場をシミュレートできることを意味します。これを基礎として、著者らは、今日の最先端のアルゴリズムですでに証明されている量子操作を使用して、そのような一方向システムを加速するための最初の完全なフレームワークをレイアウトします。これは、発見を現実世界のシミュレーションやデータ問題に適用するための明確な青写真です。
測定可能な観点から言えば、このアプローチにより、量子コンピューターはわずか数千回で数十億回の古典的な反復を実行できるようになり、創薬、材料発見、量子 AI ベースの最適化における大規模シミュレーションに必要な時間を大幅に短縮できる可能性があります。
「この研究により、量子コンピューターは物理世界と同じ言語を話すことができるようになります」とキュービット・ファーマシューティカルズの CEO 兼創設者であるロバート・マリノ氏は述べています。 「実際のプロセスのほとんどは前に進むだけです。そして今、量子アルゴリズムはその流れに抗うのではなく、その流れに従うことができるのです。」
理論から現実世界への影響まで
以前の量子アルゴリズムは可逆システムで二次的な利点を提供していましたが、このフレームワークはその利点を非可逆領域に一般化します。これは、特定の場合に最大で指数関数的な高速化が発生する可能性があることを示唆しています。これらの結果は、新しいクラスの量子アプリケーションへの扉を開くと同時に、統計物理学の手法が分野全体でどのように実装されるかに影響を与えると期待されています。
Qubit Pharmaceuticals にとって、この発見は、量子アルゴリズムを実用的な分子および材料モデリングのワークフローに統合する、同社独自のシミュレーション プラットフォームも強化します。 Qubit は、高度な研究と応用計算の橋渡しをすることで、理論上のブレークスルーを商業的な量子の利点に変えるヨーロッパの主要企業の一つに位置しています。
この研究は、ソルボンヌ大学、CNRS、Qubit Pharmaceuticals の専門知識を組み合わせた欧州の量子エコシステムの強さを浮き彫りにしており、欧州研究評議会 (ERC) とフランスの PEPR EPIQ – 量子ソフトウェアおよび HQI プログラム (欧州を量子ソフトウェアおよびアルゴリズム開発の最前線に位置づける取り組み) の支援を受けています。
「この結果は、学術研究と民間のディープテクノロジーの取り組みがいかに共同して量子科学の最前線を前進させることができるかを示しています」とピケマル教授は付け加えた。 「これは、化学、生物学、金融における真の量子的優位性への具体的な一歩です。」
出版物について
論文「非可逆マルコフ連鎖の量子スピードアップ」通信、2025 年 10 月。
リンク： https://doi.org/10.1038/s41467-025-65761-5 ネイチャー誌に掲載されました
#量子コンピューターとソルボンヌ大学が量子コンピューターが古典的な限界を超える性能を発揮できることを示す