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2026年11月10日

理化学研究所
クオンティニュアム

量子・AIハイブリッド計算の実用化に向けて連携を拡大

－量子コンピュータ「黎明」のアップグレードを完了、「Made with Japan」の誤り耐性量子コンピュータ開発とAIデータセンターへの連携検討を推進－

理化学研究所（理研）とQuantinuum（本社：米国コロラド州、CEO：Rajeeb Hazra、以下「クオンティニュアム」）は、日本における量子・AIハイブリッドスーパーコンピューティングの実用化を加速するため、連携の拡大に関する覚書（MOU）を締結しました。

理研に設置されているクオンティニュアムの量子コンピュータ「黎明（れいめい）」[1]は、このたび「System Model H2」へのアップグレードを完了しました。「黎明」は、NEDOの支援により実施しているJHPC-quantumプロジェクトにより運用されている量子コンピュータで、今回のアップグレードにより、JHPC-quantumプロジェクトの量子・HPC連携プラットフォームの性能がさらに向上し、エレクトロニクス、エネルギー、ライフサイエンスなどの分野で研究を広げる道が開かれます。

両者は本覚書に基づき、理研が推進する「AI for Science」における量子コンピュータの活用を共同で検討するとともに、国内の大学・研究機関やサプライヤーと連携し、「黎明」の導入・運用で得た知見を生かして、日本の量子分野における長期的なリーダーシップを支える「Made with Japan」の誤り耐性量子コンピュータ（FTQC）[2]の開発に取り組みます。

また、加えて、理研、クオンティニュアム、ソフトバンク株式会社（ソフトバンク）の3者は、量子コンピュータとAIデータセンターの連携検討に関するMOUを締結しました。3者は、量子・AIハイブリッド計算の商用利用につなげる方策の検討を開始します。

「黎明」のアップグレードの概要

今回のアップグレードにより、「黎明」は全結合[3]された56量子ビットを備え、理研の量子・HPC連携プラットフォームで扱える計算の範囲がさらに広がりました。古典コンピュータだけではシミュレーションが難しい、より複雑な量子系を研究者が扱えるようになり、取り組むことのできる科学的課題の幅が広がります。

理研とクオンティニュアムは、アップグレードした計算基盤において量子コンピュータ、スーパーコンピュータ、AIを組み合わせ、エレクトロニクス、エネルギー、ライフサイエンス分野での活用事例（ユースケース）の開発を進めます。

理研とクオンティニュアムの覚書：「AI for Science」と「Made with Japan」

理研とクオンティニュアムは、2者間で締結したMOUに基づき、以下の2つの研究および開発に共同で取り組みます。

「AI for Science」：アップグレードした「黎明」を活用した研究

両者は現在、アップグレードした「黎明」を運用開始前の試用期間を活用して、次の二つのプロジェクトを進めています。

  • 1.量子・AIによる材料シミュレーション
    理研のJHPC-quantum GPUスーパーコンピュータ「ROQUO（ろっこう）」[4]を用いて、「黎明」で生成した量子データからAIモデルを学習させ、磁性のシミュレーションに活用しています。初期の結果からは、このモデルが、古典シミュレーションのデータのみで学習したモデルよりも正確に予測でき、さらに量子コンピュータ単体よりも高い精度で予測できる可能性が示されています。原子レベルで磁性への理解を深めることは、超高磁場MRIやスマートグリッド向けの材料開発につながると期待されます。
  • 2.量子・AIによる生体分子シミュレーション
    「黎明」、スーパーコンピュータ「富岳」[5]、そして「ROQUO」上で動作するNVIDIA社の進化型AIエージェントを組み合わせ、これまでにない規模と精度で複雑な生体分子をシミュレーションすることを目指しています。生体分子が光にどのように応答するかについて理解が深まれば、例えば、より高効率な太陽電池の設計に役立つ可能性があります。
    これらの研究は、理研が推進する「AI for Science」の取り組みに資するものです。また、本連携は、米国の「ジェネシス・ミッション（Genesis Mission）」のもとで計画されている10億米ドル規模の日米パートナーシップをはじめ、AIを活用した科学的発見を推進する日米の取り組みとも軌を一にするものです。

「Made with Japan」の誤り耐性量子コンピュータの開発

FTQCの実現に向けた両者の共同研究開発には、国内の大学・研究機関や部素材サプライヤーが参画します。この「Made with Japan」の取り組みでは、クオンティニュアムの量子技術と国内の研究・製造に関する知見を組み合わせるとともに、理研で「黎明」を導入・運用してきた経験を生かします。

関係者のコメント

佐藤 三久（理研 計算科学研究センター 量子HPC連携プラットフォーム部門 部門長）

アップグレードした「黎明」により、我々が進めているJHPC-quantumプロジェクトにおいて、System Model H1では難しかった、より複雑かつ大規模な科学的課題に取り組めるようになり、量子HPCハイブリッドコンピューティングの進展が期待されます。さらに、今回締結した覚書により、理研が推進する「AI for Science」について量子コンピュータを活用する研究への展開にもつなげていきます。

ラジーブ・ハズラ（クオンティニュアム CEO）

日本が量子分野で掲げる目標を実現するには、今利用できる最先端の能力と、次世代技術の開発に向けた継続的な取り組みの両方が欠かせません。「黎明」のアップグレードにより、理研とともにエレクトロニクス、エネルギー、ライフサイエンス分野で探究できる領域が広がります。この成果を基盤に、日本の大学やサプライヤーと共にFTQCの開発を進めるとともに、ソフトバンクと協力して、日本のAIデータセンターを通じてこうした計算能力を産業界が利用できる道を探っていきます。

理研・クオンティニュアム・ソフトバンクの覚書：AIデータセンターへの量子コンピュータの連携

理研、クオンティニュアム、ソフトバンクの3者は、上記の2者間の覚書とは別に締結した3者間のMOUに基づき、量子コンピュータを国内のAIデータセンターに連携する方策について検討します。3者は、インフラの整備状況を評価するとともに、連携したシステムによる商用の量子・AIハイブリッド計算サービスの可能性を検討し、研究者に限らず幅広い利用者が利用できる環境の実現を目指します。

関係者のコメント

小林 丈記（ソフトバンク株式会社 執行役員 技術統括 プロダクトR&D 本部 本部長）

量子・AIハイブリッドコンピューティングをより多くの方に使っていただくためには、利用者が日頃から使っているインフラに組み込まれることが重要です。クオンティニュアムおよび理研との連携を通じて、AIデータセンターがその橋渡し役をどのように担えるかを検討し、日本の企業や公共機関が高度な計算能力をより利用しやすい環境づくりに貢献していきます。

補足説明

  • 1.量子コンピュータ「黎明」
    クオンティニュアムのイオントラップ型量子コンピュータ。経済産業省所管のNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）が委託したプロジェクト「ポスト5G情報通信システム基盤強化開発事業／計算可能領域の開拓のための量子・スパコン連携プラットフォームの研究開発」の一環として、理研和光地区（埼玉県和光市）に設置された。
  • 2.誤り耐性量子コンピュータ（FTQC）
    Fault-Tolerant Quantum Computerの略。量子誤り訂正により、計算中に生じるエラーを検出・訂正しながら、大規模な計算を正しく実行できる量子コンピュータ。
  • 3.全結合
    任意の二つの量子ビットの間で、直接2量子ビットゲート操作を行えること。量子ビットの物理的な配置に制約されずに演算を行えるため、効率的な計算が可能となる。
  • 4.JHPC-quantum GPUスーパーコンピュータ「ROQUO（ろっこう）」
    JHPC-quantumプロジェクトの一環として導入された量子HPC連携プラットフォーム向けの新たな計算基盤。「NVIDIA GB200 NVL4」を搭載した計算ノード135台（NVIDIA Blackwell GPU計540基）で構成されている。
  • 5.スーパーコンピュータ「富岳」
    スーパーコンピュータ「京」の後継機。2020年代に、社会的・科学的課題の解決で日本の成長に貢献し、世界をリードする成果を生み出すことを目的とし、電力性能、計算性能、ユーザの利便性・使い勝手の良さ、画期的な成果創出、ビッグデータやAI（人工知能）の加速機能の総合力において世界最高レベルのスーパーコンピュータ（HPC）として2021年3月に共用が開始された。現在「富岳」は日本が目指すSociety 5.0を実現するために不可欠なHPCインフラとして活用されている。

研究支援

本プロジェクトは、経済産業省所管のNEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）の「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業（JPNP20017）」の委託事業「計算可能領域の開拓のための量子・スパコン連携プラットフォームの研究開発（研究代表者：佐藤三久）」によって行われています。

各機関の概要

理化学研究所

国立研究開発法人理化学研究所は、最先端の科学技術をリードする日本の自然科学の総合研究所として、物理学、工学、化学、数理・情報科学、計算科学、生物学、医科学などの幅広い分野で研究を進めています。1917年に財団法人として創設された理研は、その規模と研究領域を拡大し、現在では日本各地に世界トップクラスの研究センターや研究所のネットワークを擁しています。

ソフトバンク株式会社

ソフトバンク株式会社は、「情報革命で人々を幸せに」というソフトバンクグループの経営理念の下、国内外で通信事業とIT事業を展開しています。強固な事業基盤を生かし、成長戦略「Activate AI for Society」を掲げて、全ての事業でAIの可能性を引き出し、AIの社会実装を推進しています。通信事業のさらなる成長に加え、次世代社会インフラの提供者を目指して、AI計算基盤やAI・クラウドサービス事業を拡大しています。詳しくはソフトバンクのウェブサイトをご覧ください。

クオンティニュアム

クオンティニュアムは、量子コンピューティング分野のリーディングカンパニーであり、量子コンピュータを実社会で活用できるよう設計されたフルスタックのプラットフォームを提供しています。実績あるQCCD（Quantum Charged-Coupled Device, 量子電荷結合素子）アーキテクチャを基盤とするイオントラップ型量子システムを複数世代にわたり商用展開しており、独自の設計と機能により、平均2量子ビットゲート忠実度において業界最高水準の精度を実現しています。製薬、材料科学、金融サービス、政府・産業分野の主要企業のほか、世界各地の大学・研究機関とも積極的に連携しています。トップクラスの科学者・研究者を含む約800名の従業員を世界各地に擁し、技術チームの70％以上が博士号または修士号を取得しています。本社は米国コロラド州ブルームフィールドにあり、米国、英国、ドイツ、日本、カタール、シンガポールに拠点を展開しています。詳しくはクオンティニュアムのウェブサイト（英語）をご覧ください。

関連リンク

問い合わせ

理化学研究所 計算科学研究推進部 アウトリーチグループ
Email: r-ccs-koho@ml.riken.jp

クオンティニュアム株式会社
Email: japan.marketing@quantinuum.com

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