NVIDIAが量子コンピューティング分野への本格参入を発表した。量子コンピュータは従来のコンピュータでは数千年かかる問題を数時間で解決できる可能性を秘めているが、量子ビットの脆弱性によるエラーが最大の課題であった。NVIDIAが発表したNVQlinkは、量子プロセッサとAIスーパーコンピュータを超高速で接続し、リアルタイムでエラー訂正を行う革新的なプラットフォームである。これにより創薬、気候科学、金融最適化、AI開発など多岐にわたる分野で飛躍的な進歩が期待される一方、雇用の置き換え、技術格差の拡大、セキュリティリスクといった懸念も存在する。実用的な大規模量子コンピューティングの実現には15〜30年を要するとされるが、NVQlinkは量子とクラシカルシステムを結ぶ重要な一歩となる。
NVIDIAが量子コンピューティングに本格参入
NVIDIAが量子コンピューティングに大きく賭けようとしていますので、これについて話しましょう。皆さんに難解な量子物理学の講義をするつもりはありませんが、できるだけ早く、実際に意味が通る形で説明しようと思います。
ほとんどの人は、量子コンピューティングがなぜ重要なのか、そしてなぜNVIDIAが実際にこのパラダイムに移行しているのか、その詳細を知らないかもしれません。そこで皆さんにこの簡単な説明をします。
皆さんが今この動画を見ているかもしれないコンピュータ、スマートフォン、ノートパソコン、その他何であれ、これらすべてのものはビットで動作しています。そしてこれらのビットは基本的に、コンピュータが扱うことのできる情報の最小単位です。そしてそれは基本的にゼロか一です。
それは電灯のスイッチのようなものです。オンかオフか。そして皆さんのコンピュータは、これらの小さなスイッチが毎秒何十億回も前後に切り替わることを行っています。そして、ストリーミングから上司が何度も尋ねてくるスプレッドシートの実行まで、これらのことを行うために、コンピュータはこれらのことを行う必要があるのです。
さて、量子コンピュータは量子ビットと呼ばれるものを使用します。そしてこれが最も驚くべきことなのです。量子ビットはゼロにも一にもなれます。そして最も驚くべき部分はこれです。それは同時に両方になることができるのです。
馬鹿げているように聞こえるかもしれません。どうして二つのものが同時に同じになれるのでしょうか。では、皆さんに完璧な例えを挙げましょう。そうすれば量子コンピューティングを完全に理解できますし、NVIDIAがなぜ最も驚くべきことをしているのかもわかります。
鍵を探そうとしているところを想像してください。通常のコンピュータでは、家を一部屋ずつ探しています。キッチン、いや、そこにはない。リビングルーム、いや、寝室にもない。そこにあった。そして実際には時間がかかります。なぜなら一部屋ずつチェックしているからです。
さて、量子コンピュータは、すべての部屋を同時に探すことができる自分のクローンを持っているようなものです。そうすればその鍵をはるかに速く見つけられます。なぜならすべての場所を同時にチェックしているからです。それが複数の状態に同時に存在することの力です。そして科学者たちはこれを重ね合わせと呼んでいます。
しかし落とし穴があります。常に落とし穴はありますよね。量子ビットは信じられないほど壊れやすいのです。本当に壊れやすい。とても敏感で、間違った見方をすると、基本的に崩壊してしまいます。宇宙空間よりも冷たい温度に保たれる必要があります。マイナス450度Fの話をしています。それは星と星の間の真空よりも冷たいのです。
ちょっとした振動、ほんの少しの熱で、ドカン、計算はゴミになってしまいます。そしてここでNVIDIAが新しいもの、NVQlinkを持って登場します。しかしそれについては後ほど説明します。まずそもそもなぜこれらの量子コンピュータが欲しいのか説明させてください。
量子コンピュータが重要な理由 — 解決できる問題
では、なぜ私たちはこれほど超デリケートで超高価な量子コンピュータにわざわざ取り組んでいるのでしょうか。そもそも何が目的なのでしょうか。
実は、通常のコンピュータ、たとえ私たちが持っている最も強力なスーパーコンピュータでさえ、基本的に苦手とする特定の問題があります。これらの問題は通常のコンピュータでは解決するのに数千年、あるいは数百万年かかるでしょう。しかし量子コンピュータは潜在的にそれらを数時間または数日で解決できる可能性があります。
皆さんに現実世界の例をいくつか挙げましょう。まず創薬です。新しい薬を設計しようとしていると想像してください。異なる分子がお互いや体とどのように相互作用するかを理解する必要があります。
可能な組み合わせの数は非常に膨大です。何兆もの何兆もの可能性について話しています。通常のコンピュータではこれらすべてをシミュレートするのに永遠にかかるでしょう。しかし量子コンピュータはこれらの組み合わせをすべて一度にテストできます。すべてのランダムな部屋を同時に探すことを覚えていますか。これは文字通り、病気をより速く治療し、命を救うことを意味する可能性があります。
気候モデリングもあります。今後50年間で気候変動が特定の地域にどのように影響するかを予測したい場合、通常のコンピュータは大まかな推定値を提供できます。しかし天候と気候システムは非常に複雑で、非常に多くの変数があるため、完璧な予測は基本的に不可能です。
しかし量子コンピュータはこれらの変数をすべて同時に処理し、はるかに優れた予測を提供できる可能性があります。これにより災害に備え、場合によっては防ぐことさえできるようになります。
そしてもちろん、量子コンピュータは銀行や投資会社が毎日行う途方もなく複雑な計算を支援できます。ポートフォリオの最適化、何千もの異なる資産にお金を投資する最良の方法を見つけることは、実際には信じられないほど難しいです。量子コンピュータはこれらのポートフォリオをリアルタイムで最適化し、数十億ドルを節約できる可能性があります。
そして最高のこと、なぜ最初にこれについて話さなかったのかわかりませんが、これはもちろんAIです。ChatGPTのようなモデルや、Netflixの番組を推薦するAIをトレーニングするには、膨大な量のデータを処理する必要があります。
AIをより大きく、より良くしたいほど、より多くのデータを処理する必要があります。量子コンピュータは、現在持っているものよりもはるかに多くのAIモデルをトレーニングできる可能性があります。科学的問題を解決したり、新しい材料を設計したり、まだ想像もできない方法で人間の言語を理解できるAIについて話しています。
大きな問題 — 量子コンピュータは助けなしでは基本的に役に立たない
では、量子ビットが壊れやすいという話をしたことを覚えていますか。その壊れやすさが大きな問題を生み出しています。量子コンピュータは間違いを犯します。たくさん間違いを犯します。
キーボードで入力するたびに、間違った文字が表示される確率が1%あると想像してください。それほど大したことではないように聞こえるかもしれませんが、小説を書いている場合、実際には完全な意味不明な文章になってしまうでしょう。
量子コンピュータの場合、これらのエラーは急速に蓄積します。科学者たちはこれを量子エラー訂正と呼んでおり、これは量子コンピューティングにおける最大の課題の一つです。これらのエラーを修正するには、量子ビットが何をしているかを常に監視し、修正する必要があります。
そして1秒に1回チェックするという話ではありません。マイクロ秒の話をしています。それは100万分の1秒です。しかしここが問題です。量子コンピュータは自分自身のエラーを修正するのが得意ではありません。それは自分のエッセイを校正しようとするようなものです。自分で書いたので、間違いに気づかないかもしれません。
量子コンピュータが必要とするのは、通常のコンピュータからの助けです。本当に強力な通常のコンピュータが、彼らが何をしているかを見守り、それらのエラーをリアルタイムで修正する必要があります。
そして、どんなコンピュータでもいいわけではありません。私たちはAIスーパーコンピュータについて話しています。エラーがどこで発生するかを予測し、すべてを台無しにする前にそれらを修正する高度なAIアルゴリズムを実行する種類のコンピュータです。
ここが何年も行き詰まっていた部分です。科学者たちは、こちらで量子コンピュータが量子的なことをしていて、あちらでAIスーパーコンピュータがAI的なことをしていました。しかし両者を接続する良い方法がありませんでした。
フォーミュラ1のレーシングカーと世界クラスのピットクルーを持っているようなものですが、ピットクルーは別の州にいます。車はピットクルーが調整を行わなければパフォーマンスを発揮できません。しかし調整が必要になるたびに車が別の州まで運転しなければならないとしたら、そのレースに勝つことは決してないでしょう。
私たちに必要だったのは、量子コンピュータとAIスーパーコンピュータを非常に密接に、非常に迅速に接続して、まるで一つのシステムであるかのように協働できるようにする方法でした。エラーはマイクロ秒単位で捕捉され、修正される必要がありました。瞬きよりも速く。そしてそれがNVIDIAが今構築したものです。
NVIDIAのNVQlink登場 — ゲームを変える橋
2025年10月28日、NVIDIA CEOのジェンスン・フアンがワシントンDCのGTCカンファレンスのステージに立ち、彼がコンピューティングのロゼッタストーンと呼んだものを発表しました。彼はそれをNVQlinkと呼びました。
さて、別の技術の頭字語に目がくらむ前に、これが平易な英語で何をするのか説明させてください。
量子コンピュータをGPUスーパーコンピュータに直接接続することが不可欠であることに私たちは気づきました。そうすることでエラー訂正ができ、量子コンピュータの人工知能キャリブレーションと制御ができ、そして協働してシミュレーションができるようになります。GPUで実行される適切なアルゴリズム、QPUで実行される適切なアルゴリズム、そして2つのプロセッサ、2台のコンピュータが並んで動作する。これが量子コンピューティングの未来です。
NVQlinkは基本的に、量子コンピュータとNVIDIAのAIスーパーコンピュータの間の超高速道路接続です。しかしただの接続ではありません。信じられないほど高速で、信じられないほど賢いのです。
こう考えてください。ビデオゲームをプレイしていると想像してください。しかしボタンを押すたびに、キャラクターが動く前に5秒の遅延があります。そのゲームはプレイできないでしょう。
さて、その遅延が1000分の1秒に短縮され、気づかないほどになったと想像してください。それがNVQlinkが量子コンピュータに対して行うことです。
これが特別な理由は次のとおりです。電光石火の通信があります。NVQlinkは量子プロセッサをNVIDIAのGPUに信じられないほど低いレイテンシで直接接続します。
そしてレイテンシは遅延を表す速い言葉です。この場合、マイクロ秒の遅延について話しています。これは、AIスーパーコンピュータが量子コンピュータを監視し、ほぼ即座にエラーを修正できることを意味します。
リアルタイムエラー訂正もあります。これが秘密のソースです。NVIDIAのGPUは、量子コンピュータを鷹のように監視する高度なAIアルゴリズムを実行しています。エラーが発生し始めた瞬間、それが完全に発生する前でさえ、AIが介入して修正できます。それは入力中にタイプミスを修正するスペルチェッカーを持っているようなもので、後からではありません。
そしてオープンでユニバーサルでもあります。これは1種類の量子コンピュータのためだけのものではないことを覚えておいてください。さまざまな量子技術に対応するオープンなプラットフォームです。
超伝導量子ビットで量子コンピュータを構築している企業もあれば、トラップイオンを使用している企業もあり、フォトンを使用している企業もあれば、まったく異なるアプローチを使用している企業もあります。NVQlinkはそれらすべてに対応しています。
NVIDIAは、17の異なる量子コンピューティング企業と9つの主要な米国国立研究所がすでに参加していると発表しました。そして両方の世界の最高のものを組み合わせています。
量子コンピュータは特定のタイプの問題が得意です。すべての部屋を一度に検索することを覚えていますか。しかし他のことは苦手です。通常のコンピュータは逆です。そしてNVQlinkにより、研究者は同じ問題のさまざまな部分に対して両方のタイプのコンピュータをシームレスに使用するプログラムを書くことができます。
必要に応じてハンマーとドライバーを簡単に切り替えることができるツールボックスを持っているようなものです。ジェンスン・フアンが言ったことで本当に印象に残ったことがあります。
近い将来、すべてのNVIDIA GPUサイエンススーパーコンピュータはハイブリッドになり、量子プロセッサと密接に結合されるでしょう。彼が言っていることは、明日のスーパーコンピュータは量子だけでも通常のものだけでもないということです。両方が一つの統合されたシステムとして協働するのです。
なぜこれが今重要なのか
さて、NVIDIAが量子コンピュータとAIコンピュータの間にこの素晴らしい橋を構築しました。素晴らしい。しかし実際にそれは現実の世界にとって何を意味するのでしょうか。以前はできなかったことで、これで何ができるのでしょうか。
最初に話した創薬のようなことを覚えていますか。バークレー研究所やMITのような場所の研究者たちは、今やNVQlinkを使用してタンパク質がどのように折りたたまれるか、分子がどのように相互作用するかをシミュレートできるようになっています。
これは退屈に聞こえるかもしれませんが、タンパク質の折りたたみはアルツハイマー病、パーキンソン病、がんのような病気を理解する鍵なのです。NVQlink搭載システムを使えば、数十年ではなく数ヶ月で新しい治療法を発見できる可能性があります。
より優れたAIモデル。イェール大学のチームがNVIDIAの量子AIハイブリッドシステムを使用して、量子トランスフォーマーと呼ばれるものを作成しました。名前は気にしないでください。重要なのはそれが何をするかです。彼らはそれを使用して特定の特性を持つ新しい分子を生成しています。
鋼鉄よりも強いがプラスチックよりも軽い材料、または1回の充電で1週間持つ新しいバッテリー材料を設計できると想像してください。AIは今や、以前は文字通り計算不可能だった可能性を探求できるのです。
気候科学もあります。パシフィックノースウェスト国立研究所とオークリッジ国立研究所は、NVQlinkを使用して、これまでにないほど詳細で正確な気候モデルを実行しています。これにより、気候変動が異なる地域にどのように影響するか、そしてそれについて何ができるかを正確に理解するのに役立つ可能性があります。
人工知能革命にとってこれが意味すること
さて、ここから本当にエキサイティングで、そしておそらく少し怖くなります。NVQlinkと量子AIハイブリッドシステムが人工知能にとって何を意味するかについて話しましょう。
ご覧のとおり、今AIはどこにでもあります。スマートフォンの中、車の中、スマートホームデバイスの中、訪れるウェブサイト、見る広告。ChatGPTはエッセイを書くことができます。Dallyは画像を作成できます。AIは医療スキャンから病気を診断できるなどです。
しかしここが問題です。私たちは実際にいくつかのAIの壁にぶつかっています。大規模なAIモデルをトレーニングするには、膨大な量の計算能力とエネルギーが必要です。GPT-4のトレーニングには、例えば数千万ドルのコストがかかり、小さな町が数週間電力を使うのに十分な電力を使用したと報告されています。
そしてAIをより良くするには、それをより大きくする必要があり、それにはさらに多くの計算能力が必要で、さらに多くのお金とエネルギーがかかります。これは持続可能ではありません。より大きく、より大きなデータセンターを構築し続け、より多くの電力を消費し続けることはできません。より効率的な方法が必要です。
NBQのようなもので動力を与えられた量子AIハイブリッドシステムの登場です。これにより指数関数的に速いトレーニングが得られる可能性があります。巨大なデータセットの処理や複雑なデータのパターン発見など、AIトレーニングの特定の部分は、まさに量子コンピューティングが得意とする問題のタイプです。
量子プロセスをAIスーパーコンピュータに接続するNVQlinkがあれば、現在数週間または数ヶ月かかるAIモデルを数時間でトレーニングできる可能性があります。そしてこれは単に時間とお金を節約するだけではありません。今日持っているものよりもはるかに洗練されたAIモデルの可能性を開きます。
また、大規模なデータセットを処理できるようになります。現在、トレーニングのためにAIモデルに供給できるデータがあります。より多くのデータは通常、より良いAIを意味しますが、ある時点で、通常のコンピュータはそれをすべて効率的に処理できなくなります。
量子コンピュータは膨大な量のデータを同時に処理できます。これまでに書かれたすべての医学研究論文、すべての患者記録、すべての臨床試験について、一度にAIをトレーニングすることを想像してください。私たちが作成できる医療AIは信じられないものになるでしょう。
懸念事項 — すべてが晴れやかで虹色というわけではない
さて、これがすべてポジティブだと言ったら嘘になります。大きな技術的ブレークスルーがあるときはいつでも、常に懸念と潜在的なマイナス面があります。それでは実際にこれらに正面から取り組みましょう。
最初のものの一つは雇用の置き換えです。そしてこのチャンネルで何度もこれについて話してきました。AIが指数関数的に強力になれば、人間ができるほぼすべての仕事をできるようになるでしょう。ここでは単なるルーチンタスクについて話しているのではありません。創造的な仕事、分析的な仕事、科学研究について話しています。
これは多くの研究者と多くの仕事を置き換える可能性があります。そして歴史は、技術が新しい仕事を生み出すことを示していますが、常に移行期間があり、それは人々にとって非常に厳しいものになる可能性があります。しかし今回は違うかもしれません。
金持ちははるかに金持ちになるでしょう。現在、量子コンピュータのコストは数千万ドルです。そしてNVIDIAのGPUも安くありません。そしてこの技術は大手テクノロジー企業、政府、主要な研究機関がアクセスできるようになりますが、少なくとも最初は一般の人々や中小企業はアクセスできません。
そしてこれは、最先端技術にアクセスできる人々とできない人々との間のギャップを広げる可能性があります。セキュリティリスクもあります。これは狂った懸念です。量子コンピュータは潜在的に暗号化を破ることができることを覚えていますか。これは依然として大きな懸念事項です。
量子コンピュータが十分に強力になると、銀行口座から政府の秘密まですべてを保護している暗号化を潜在的にクラックできる可能性があります。そして科学者たちは実際に量子耐性暗号化に取り組んでいます。しかしそれは実際には時間との競争です。
もう一つあります。私たちはまだそれを完全には理解していません。これは不快な真実です。このようなものに取り組んでいる科学者たちでさえ、量子ハイブリッドシステムのすべての意味を理解していません。
私たちは基本的に、現在の理解よりも複雑なツールを構築しています。幼児に化学セットを与えるようなものです。確かに何か素晴らしいものを作るかもしれませんが、爆発を引き起こす可能性もあります。
そしてタイムラインの混乱もあります。ジェンスン・フアン自身が、実用的な大規模量子コンピューティングはおそらくまだ15年から30年先であると述べています。
したがって、NBQlinkが量子システムとクラシカルシステムを接続する大きなブレークスルーである一方で、量子コンピュータがすぐにノートパソコンに取って代わることはありません。人々が一夜にして奇跡を期待すると、誇大広告による失望のリスクがあります。
とはいえ、これらの懸念が開発を止めるべきだとは思いません。
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