Classiq、マイクロソフトのAzure Quantumを用いて学術的な量子アルゴリズムを自動で実行可能に

量子コンピュータを用いたモデリング手法と強力な合成エンジンにより、学術論文で発表された量子アルゴリズムを、設計者の意図に沿って、量子コンピュータやシミュレータ、リソース推定ツール上で実行することを実現

量子コンピューティングソフトウェアのリーディングカンパニーであるClassiq Technologies（本社：イスラエル・テルアビブ、以下「Classiq」）は、同社の量子アルゴリズム設計プラットフォームとMicrosoftの「Azure Quantum Resource Estimator」を用いて、学術的な量子アルゴリズムの自動実行を可能にしたことを発表しました。量子技術開発の中心的な役割を担ってきた学術的な量子アルゴリズムは、量子コンピュータで実行可能な記述をコンパイラが理解し、生成するための形式を欠いています。Classiqは、2つの最先端量子技術を組み合わせることで、理論から実行に至る複雑な量子アルゴリズムを作成する能力を初めて示しました。

図：Classiqの量子アルゴリズム設計プラットフォームの合成エンジンと、MicrosoftのAzure Quantum Resource Estimatorを用いて、学術論文の量子アルゴリズムを実装する量子回路の最適化

量子アルゴリズムは、過去30年間、主に学術的な取り組みとして扱われてきました。研究者は定義・証明されたアルゴリズムを発表し、科学的言語でそれらを記述してきました。しかし、残念ながらこのような記述は、学者間の相互理解に依存しており、形式的な科学言語に基づいています。このような言語では、コンパイラが量子コンピュータで実行可能な量子アルゴリズム記述を理解し、生成するには十分な形式ではありません。

Classiqは、過去数年間に発表された多くの量子アルゴリズムとその実装の徹底的な検証を行い、科学的に記されたアルゴリズムの構造や論理を維持したまま、量子アルゴリズムの学術的記述を形式的にシームレスにモデリングできることを示しました。今回新たに発表された論文（ https://www.classiq.io/insights/making-academic-quantum-algorithms-automatically-executable ）では、MicrosoftのAzure Quantum Resource Estimatorを用いて、Shorのアルゴリズムを4つのモジュール加算で実行する場合は、354,562個の物理量子ビットが必要になることを示し、必要なゲート数を具体的に特定しています。

Classiqの量子アルゴリズム設計プラットフォーム上で、モデルを形式的に理解し、具体的で最適化された量子回路の実装を生成する合成エンジンに加えて、モデリング手法をすべて実装しており、理論から実行に至る複雑な量子アルゴリズムの作成を初めて実現したことになります。Shorのアルゴリズムの実装など、今回Classiqのプラットフォームで作成された複数の量子アルゴリズムは、これまで作成された量子アルゴリズムの中で最も複雑かつ大規模なものとなりました。

Classiqの共同創業者兼CEOであるNir Minerbiは次のように述べています。
「Azure Quantumを用いた今回のClassiq による取り組みは、ユニークで画期的であり、また象徴的なものとなりました。つまり、研究から生産へ、学術論文から実行可能なコードへ、そして現在から未来へのシフトを象徴しています。ClassiqのプラットフォームとAzure Quantumのリソース推定ツールとを組み合わせることで、スケーラブルな量子、即ち、規模に応じた量子の構築を可能にします」

詳細については、Classiqが2022年12月4日に発表したこちら（ https://www.classiq.io/insights/making-academic-quantum-algorithms-automatically-executable ）の論文（英語）をご覧ください。

Classiqについて
Classiqは量子コンピューティングソフトウェアのリーディングカンパニーで、量子ソフトウェアをより高いレベルへと進化させます。Classiqが特許を取得した量子ソフトウェアは、量子コンピュータやクラウドプロバイダー向けに、高レベルの機能モデルを最適化された量子回路に自動変換し、量子コンピューティングプログラムを立ち上げて加速させることを目指す企業を支援しています。Classiqのプラットフォームを利用することで、ユーザーは量子アセンブリのレベルでの作業を省き、他の方法では不可能な量子ソフトウェアを開発することができます。また、Classiqの機能的でディスクリプティブなアプローチにより、量子技術分野での経験が少ない人材でも容易に専門的なスキルアップを可能にするため、パフォーマンスの高い量子技術チームを組成することが可能です。ヒューレット・パッカード エンタープライズ（HPE）、HSBC、Samsung、NTT、インテーザ・サンパオロなどの強力な投資家に支えられ、Classiqは2020年の設立以来6300万ドルを調達し、世界クラスの科学者とエンジニアのチームを作り、数十年の量子専門知識を画期的なソフトウェア開発プラットフォームに凝縮しています。Classiqは、来るべき量子コンピューティング革命を最大限に活用するために必要な支援を顧客に提供します。詳細については、LinkedIn、Twitter、YouTubeでClassiqをフォローするか、ウェブサイト（ https://ja.classiq.io/ ）をご覧ください。