Classiq、Israel Natural Gas Lines、IonQ、天然ガスネットワークの量子最適化に向けた研究を推進

天然ガス輸送計画への量子最適化の活用可能性を検証し、IonQ Forte-1量子コンピューター上で研究を実施

イスラエル・テルアビブ、2026年9月23日 — 量子コンピューティングソフトウェア企業のClassiqとIsrael Natural Gas Lines Ltd.（INGL）は、天然ガス輸送計画への量子最適化の活用に関する研究成果を発表しました。本研究では、対象となる最適化問題を縮小したモデルをIonQ Forte-1量子コンピューター上で実行しました。

主なポイント

• ClassiqとINGLは、運用上の制約条件を満たしながら、顧客へのガス供給量を最大化する輸送シナリオの特定に量子最適化を活用できる可能性を検証しました。

• 実際のガス輸送網を想定したネットワークでのテストでは、古典計算による参照解と整合する結果が得られました。

• 最適化問題の一部を、Classiqプラットフォームを介してIonQ Forte-1上で実行しました。

• 本アプローチは、既存の水理モデル解析を補完することを目的としています。詳細な技術成果は、公開されているarXiv論文で確認できます。

今回の共同研究では、パイプライン事業者が日常的に直面する課題の一つである、ネットワーク全体の圧力、ガスの流れる方向、ガスの需給バランスに関する制約を守りながら供給元から顧客へガスを輸送するという課題に取り組みました。

ネットワークの規模が拡大し、運用条件が複雑になるにつれて、考慮すべき圧力や流量の組み合わせは急速に増加します。本研究では、量子最適化を活用することで、有望なシナリオをより体系的に特定し、エンジニアが詳細な工学的な検証を行うためのより良い出発点を提示できるかを検証しました。

ガス輸送事業者にとって、現時点での目標は、既存の流体解析モデルを置き換えることではなく、運用計画の候補の生成・評価をより効果的に行うことです。量子最適化は、膨大な選択肢の中から有望な候補を絞り込み、工学的な検証につなげる役割を果たす可能性があります。

ClassiqとINGLは、Classiqのプラットフォームを活用し、主要な物理的・運用上の要件を考慮しながら、取り得る圧力構成を探索する量子・古典ハイブリッドのワークフローを構築しました。この取り組みでは、供給元の圧力、配管の特性、顧客への供給に必要な最低圧力など、従来の解析でも用いられるガス輸送ネットワークの入力データを使用しました。

代表的なガス輸送ネットワークを用いたシミュレーター上の検証では、このワークフローにより、制約条件を満たしながら輸送量を最大化する運転条件が特定され、古典計算による参照解と一致する結果が得られました。続いて、この問題の一部の構成をIonQのイオントラップ型量子プロセッサー「Forte-1」上で実行したところ、物理的な制約条件を満たし、古典計算による最適解に近い運転条件の候補が得られました。

本協業では、ガス輸送ネットワークの詳細な流体解析環境であるSIMONEを用いて、候補となるシナリオを検証する方法についても検討しました。このアプローチでは、量子最適化によって有望な運用計画の候補を特定し、実際の運用に関する判断を下す前に、既存の流体解析モデルを用いてその妥当性を検証します。

技術の詳細

研究論文では、数学的定式化、量子最適化手法、シミュレーターによる検証結果、およびIonQ Forte-1上での実行結果について詳しく説明しています。
arXivで論文全文を読む：https://arxiv.org/pdf/2609.00825

Classiq共同創業者兼CEOのNir Minerbiは、次のように述べています。

「パイプラインの計画では、単に最適化を行うだけでなく、実際のエンジニアリング上の制約条件を考慮することが不可欠です。INGLとの共同研究では、圧力、流量、制約条件、検証といった、石油・ガス業界の技術者にとって馴染みのある形で量子最適化を活用することに重点を置きました。目指しているのは、事業者がすでに利用している信頼性の高いツールを補完しながら、さらなる工学的検証につながる有望な候補シナリオを提示することです。」

INGL CEOのShlomo Kresner氏は、次のように述べています。

「INGLには、安定した事業運営を維持しながら、将来を見据えたイノベーションにも取り組んでいく責任があります。Classiqとの共同研究は、まさにその方針を反映したものです。私たちは量子最適化を単なる理論研究としてではなく、複雑なネットワークのシナリオを評価し、確立された工学的手法を用いて検証するとともに、中期的な実用化に向けた実践的な知見を蓄積するための新たな手法として、その可能性を探っています。」

IonQ Chief Business OfficerのScott Millard氏は、次のように述べています。

「今回の研究は、産業分野のアプリケーション開発を進める中で、実際の量子ハードウェア上で検証することの価値を示しています。Forte-1上でガスネットワークの最適化問題を実行したことで、エネルギー分野における複雑な計画課題に、量子コンピューティングがどのように貢献できるのかを実践的に評価することができました。」

本取り組みは、石油・ガス分野をはじめとするエネルギー業界全体に向けた、量子コンピューティング活用の実践的なアプローチを示すものです。エネルギー事業者は日々、供給能力、顧客需要、インフラの制約、変化する運用条件のバランスを取ることが求められています。本研究では、量子最適化が将来的に、既存の計画策定・シミュレーションツールをどのように補完できるかを探っています。

*本件は、2026年9月23日にイスラエル・テルアビブにて発表されたプレスリリースの抄訳です。英語原文はこちらをご覧ください。

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INGLについて

Israel Natural Gas Lines Ltd.（INGL）は、2003年に設立されたイスラエルの国有企業で、同国の天然ガス輸送システムの建設および運営を担っています。INGLの事業はイスラエル経済において重要な役割を果たしており、エネルギーの自立性の確保とイスラエルの地政学的な地位の強化、ならびに国際基準に沿った環境品質の向上と大気汚染の削減という2つの側面で貢献しています。

INGLは、厳格な国際基準に基づいて天然ガス輸送システムを建設・運営しており、高度な技術ツールや複雑な物流体制を活用しながら、国内外の幅広いサプライヤー、請負事業者、コンサルタントと連携しています。

詳細については、www.ingl.co.il/en をご覧ください。

Classiqについて

Classiqは、企業や研究者による量子コンピューティングの活用を支援する、業界をリードする量子コンピューティングソフトウェア企業です。Classiqプラットフォームは、高レベルの機能モデルから、ハードウェア上で実行可能な最適化された量子回路を自動生成します。これにより、量子ハードウェアに関する高度な専門知識がなくても、アルゴリズムを迅速に開発し、コストとパフォーマンスを最適化しながら、量子アプリケーションの開発を進めることができます。

大手ハイパースケーラーやハードウェアプロバイダーをはじめとする、量子クラウドコンピューティング分野の世界的リーダーとのパートナーシップを通じて、Classiqは「一度設計すれば、さまざまな環境にデプロイできる」開発環境を提供しています。また、Classiqの合成技術とメモリ最適化ツールにより、スケーラブルで効率的な量子コードを生成し、研究開発の加速と実行コストの削減を支援します。

Fast Companyの「Next Big Thing in Tech 2025」を受賞したClassiqは、世界をリードする投資家から支援を受けています。量子ソフトウェア分野をリードする企業として、量子コンピューティングの実用化に向けたアプリケーション開発を推進しています。詳細については、LinkedIn、X、YouTubeでClassiqをフォローいただくほか、Slackコミュニティ、GitHubリポジトリ、または www.ja.classiq.io をご覧ください。