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ニューヨーク郊外の研究所で、研究者が銀色のパッケージから小さなチップを持ち上げる。その名は「Nighthawk」。2025年11月12日、IBMは開発者会議の壇上から、この新しい量子プロセッサーと実験チップ「Loon」を軸に、26年末までに量子優位、29年までにフォールト・トレラント（故障に強い）量子コンピューターへ至る道筋を示した。実験室の装置だけでなく、300mmウエハー工場まで巻き込んだ発表は、量子計算が次の段階に入りつつあることを静かに物語っている。
120量子ビットの「Nighthawk」が担う量子優位への現実味
Nighthawkは、120個の量子ビット（量子状態で情報を表す最小単位）を正方格子状に並べ、その1つ1つを218個のチューナブルカプラーで4方向の隣と結んだ設計だ。カプラーは結合の強さを電気的に細かく調整できる部品で、この世代では従来機Heronより2割以上多い接続を持つという。これにより、同程度のエラー率を保ったまま、回路の複雑さを約30％引き上げられるとIBMは説明する。量子ゲートと呼ばれる基本演算のうち、とくに2量子ビットゲートは量子同士を絡み合わせる要であり、その質と数が実行できるアルゴリズムの幅を決めていく。
Nighthawkは最大5,000個の2量子ビットゲートを扱えることを想定し、分子の基底状態エネルギーの推定など量子化学の計算を主要ターゲットに据える。IBMは26年末に7,500ゲート、27年に1万ゲート、28年には長距離カプラーで1,000以上の量子ビットをつなぎ1万5,000ゲート規模に拡張するロードマップも示した。量子優位（古典計算機より有利な性能を示す状態）を検証するため、AlgorithmiqやFlatiron Instituteらと共に「量子アドバンテージ・トラッカー」を運営し、古典計算との比較結果を公開する仕組みも整えつつある。高性能な古典計算機とQiskitソフトウェアを組み合わせ、実用問題に近い回路で一歩ずつ優位性を探る構図だ。
実験チップ「Loon」と300mm工場が押し出す耐障害性の時代
量子計算を長時間安定させるには、誤り訂正を前提としたフォールト・トレラント量子コンピューターが欠かせない。そのための実験用プロセッサーとして登場したのが「Loon」だ。IBMは、このチップでフォールト・トレラントに必要な主要ハードウェア要素をすべて実証したと位置づける。具体的には、近傍だけを結ぶ従来のカプラーを超えて、チップ上の離れた量子ビット同士をつなぐ長距離のオンチップ配線や、計算の合間に量子ビットを素早くリセットする仕組みなどを組み合わせ、新しいアーキテクチャーの動作を確かめていく構想である。
さらにIBMは、qLDPCコード（低密度パリティ検査型の量子誤り訂正方式）の復号を480ナノ秒未満で実行したと明かし、古典ハードウェアによる実時間のエラー訂正に目処を付けたとする。こうした要素技術を支えるのが、ニューヨーク州アルバニーの300mmウエハー製造施設だ。ここで量子プロセッサーを量産プロセスに近いかたちで作り込み、開発スピードを2倍、チップの物理的な複雑度を10倍に高めたと説明している。研究室単位の実験から、製造インフラを巻き込んだ検証フェーズへと移ったことで、29年に目標とする大規模フォールト・トレラント機の姿も、工程表の上だけでなく製造現場の感覚として捉えやすくなりつつある。
何枚ものNighthawkウエハーが並ぶクリーンルームでは、同じパターンが円盤状の基板に規則正しく刻まれている。その繰り返しの中に、いまはまだ数ミリ角のチップにすぎない量子計算の未来が折りたたまれており、装置の静かな駆動音だけが、その歩みが止まっていないことを知らせている。
