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理化学研究所計算科学研究センターのサーバ室に、量子コンピュータとスーパーコンピュータを結ぶ新しい装置が加わろうとしている。2025年11月18日に公表された「量子HPC連携プラットフォーム向けスーパーコンピュータ」は、NVIDIAの最新GPUを核に、量子計算と高性能計算を一体的に扱うための土台となる計画だとされる。
量子と富岳をつなぐ新スーパーコンピュータ
新システムは、神戸市の理研計算科学研究センターに設置され、フラッグシップ機「富岳」や既存の量子コンピュータとSQC Interfaceという専用APIで結ばれる。研究者は、スーパーコンピュータ上で量子計算を模擬しながらアルゴリズムの開発や精度の検証を行い、実機の量子コンピュータと高性能計算（HPC）用の計算機を組み合わせたアプリケーションも同じ環境で設計できるようになる。
心臓部となるのは、NVIDIAのGrace Blackwellプラットフォーム「GB200 NVL4」を搭載した計算ノード135台だ。Blackwell GPUは合計540基に達し、ノード同士はQuantum-X800 InfiniBandで結ばれる。最大3.2Tbpsという高速通信により、FP64では21PFLOPS以上、FP8では5EFLOPS以上の演算性能を引き出し、世界有数の計算基盤として量子アルゴリズムの大規模な検証を支える。PFLOPSやEFLOPSは毎秒の演算回数を表す単位で、その桁数の違いがマシンの規模の差を端的に示す。研究分野を問わず多様な計算需要に応える構想だ。
温水冷却と量子ハイブリッドが拓く次の段階
このスーパーコンピュータの特徴は、計算性能だけではない。32℃の冷却水を使う温水冷却サーバにより、圧縮機をほとんど使わず外気と冷却塔だけで熱を逃がし、同規模のシステムと比べて全体の電力を約20％削減できるとされる。従来10℃程度の冷却水を使ってきた富岳とは異なり、真夏の神戸でも自然の力を生かしながら運用できる設計で、エネルギー負荷を抑えつつ高性能を維持する狙いがある。
このシステムは、NEDOが支援する「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」の一環として、DTSやScaleWorXなど複数企業と理研が共同で構築する。完成は2025年度中の予定で、稼働後は富岳に加えて、IBMの超伝導型量子コンピュータ「ibm_kobe」やQuantinuumのイオントラップ型量子コンピュータ「黎明」とも高速ネットワークで結ばれる。研究者は、古典計算と量子計算を行き来する複雑なワークフローを国内の一拠点で試せるようになり、量子機械学習や新素材探索など次世代アプリケーションの足場が静かに整えられつつある。
量子と古典が同じ床下で動き始めるその日を前に、計算機の世界は次の一歩を静かに踏み出している。
