三菱電機とQunaSysが量子コンピューターのCA技術を革新

量子コンピューターを用いたCA技術への期待

近年、製造業では高機能化・高性能化が進み、CAE（Computer-Aided Engineering）への需要が高まっています。特に、量子コンピューターはその高速計算の能力から注目されていますが、実行コストや計算精度の面で課題がありました。これを受けて、三菱電機株式会社と量子コンピューター系スタートアップのQunaSysは、量子CAEを実現するための基盤アルゴリズムを共同で開発しました。

開発の背景と目的

製品の設計において、流体力学、熱伝導、構造力学、電磁界などの物理シミュレーションが必要不可欠ですが、従来のコンピューターではデータ処理に時間とコストがかかる場合があります。このため、量子コンピューターを利用した新たな技術の開発が望まれていました。特に、物理シミュレーションは大規模な行列計算として表現できるため、量子計算で高速化できる可能性があります。

開発した基盤アルゴリズム

今回のプロジェクトで開発された基盤アルゴリズムは、主に2つの特長を持っています。
1. 大規模行列の扱いやすさの向上：これまで量子コンピューターでの行列計算は、構造を元にしたデータ処理が難しく、正規化係数が大きくなるという課題がありました。新たに開発されたアルゴリズムは、共通部分を再利用して入力形式を整理できるため、実行コストを削減します。

2. 量子回路設計の精度向上：量子信号処理において、計算の過程で直面する丸め誤差を回避することで、より安定的で高精度なパラメータ計算を実現しました。このアルゴリズムは、量子回路の設計に必要なパラメーターを安定的に求めることができ、量子CAEの実現に近づいたのです。