初の完全統合型量子モンテカルロ積分エンジンを発表

量子モンテカルロ積分（QMCI）エンジンが完成 - 量子優位性の可能性を示唆

2023年9月12日、英国ケンブリッジ -世界をリードする統合型量子コンピューティング企業であるQuantinuum（クオンティニュアム）は、このたび完全な量子モンテカルロ積分（QMCI）エンジンの詳細を発表しました。QMCIは、金融デリバティブの価格決定や高エネルギー素粒子物理学の実験結果のシミュレーションなど、解析的な解法がない問題に適用され、ビジネス、エネルギー、サプライチェーン・ロジスティクスなどの分野で計算の進歩を牽引します。

高度な量子アルゴリズムを利用したQMCIツールは、量子コンピュータが同等の古典的ツールよりも効率的かつ正確に推計を実行することを可能にし、デリバティブの価格決定、ポートフォリオのリスク計算、規制当局への報告などの分野で、量子的な有益性が早期に得られると推測されます。この新しいツールをサポートするホワイトペーパーは、QMCIが古典的なMCIよりも計算複雑性の点で有利であることを明らかにし、このエンジンが現在、量子的な有用性を提供する可能性があることを示唆しています。

ホワイトペーパー「A Modular Engine for Quantum Monte Carlo Integration（量子モンテカルロ積分のためのモジュラー・エンジン）」はarXiv（物理，数学，計算機科学，その他の学術分野のプレプリントサーバー）で公開されており、金融業界でよく使われる計算方法を量子回路で構築するためのツール「the enhanced P-builder」などが詳述されています。このホワイトペーパーでは、新しいツールのユーザーが、統計的堅牢性を損なうことなく量子技術の利点を得る方法についても提案しています。

Quantinuumのチーフ・プロダクト・オフィサーであるイリヤス・カーン（Ilyas Khan）は「Quantinuumのエンド・ツー・エンドのQMCIエンジンは、史上初の完全な量子ソリューションです。このソリューションは、少なくとも2つの分野のユーザーの生産性を即座に向上させる見込みがあります。一つは銀行や金融機関の専門家、そして高エネルギー物理学などの実験分野で生成される膨大なデータの処理に量子コンピュータを利用する科学者です。QMCIエンジンは、当社のアルゴリズム・チームによる長年の研究の集大成であり、量子コンピュータがどのように実用的な有用性を提供するかを明確化しました。当社のモジュラー・アプローチは、量子コンピューティング・ハードウェアの進歩に伴うエンジンの "将来性 "を保証するものでもあります」と述べています。

このエンジンには4つのモジュール1) 確率分布とランダム過程を量子回路としてロードすること、2) さまざまな金融計算をプログラムすること、3) さまざまな統計量（平均、分散など）を計算すること、4) 量子振幅を推定すること、があります。このエンジンはリソース・モードを備えており、ユーザーが指定した計算に必要な量子および古典リソースを正確に定量化します。このホワイトペーパーでは、量子的有益性への直接的な道筋を明らかにし、ユーザーが有用な利益をより早く得ることができると結論づけています。

スティーブン・ハーバート（Steven Herbert）博士は「QMCIエンジンは、金融をはじめとする様々なグローバル企業において、量子的な有益性を追求・評価するツールに対する需要が急速に高まっていることを裏付けるものです。古典的なモンテカルロ積分は、解析的な解法がない様々な計算分野で好まれている手法であり、これらの手法には量子的な有益性があることが広く認識されています。モジュラー・アプローチを採用することで、科学や金融の専門家に対して、今後数年間の急速な技術進歩にも柔軟に対応できるプラットフォームを提供します」と述べています。

新しいホワイトペーパーでは、サプライチェーンや物流、エネルギー生産と送電、高エネルギー物理学における高次元積分の解法など、データ集約的な科学分野での効率化など、金融以外にもQMCIの開発から恩恵を受けそうな分野が示されています。また、推計や予測などのユースケースは、現状の新しいQMCIエンジンから恩恵を受けることができると結論づけています。

銀行や金融機関は、量子コンピューティング機能への投資を2022年の8,000万ドルから2032年には190億ドルに増加させ、10年間のCAGR（年平均成長率）は72％で成長すると予想されています。

Quantinuumについて

Quantinuumは、Honeywell Quantum Solutions のハードウェアと Cambridge Quantum のミドルウェアおよびアプリケーションを併せ持つ世界最大級の統合型量子コンピューティング企業です。科学主導で事業を展開し、量子コンピューティング、化学、サイバーセキュリティ、金融、データ処理の最適化などのアプリケーションを開発しています。エネルギー、物流、気候変動、健康を含む多様な分野で、世界問題を解決するための拡張性のある、商業向け量子ソリューションの開発に重点を置いています。米国、欧州、日本の拠点で、350 名以上の科学者を含む 480 名以上の従業員が研究、事業開発に取り組んでいます。詳細は、http://www.quantinuum.comをご覧ください。