量子コンピューティングの研究に挑むデンソーの強み

連載・次世代計算機「量子アニーリング」の進展（５）

2019年07月08日トピックス

　「今まで研究所で数時間かかっていた計算が一瞬で解けたら、現実の世界を変えられる」。デンソー先端技術研究所の寺部雅能プロジェクトリーダーは、量子アニーリングの可能性を力説する。

　自動車産業が直面する１００年に１度の革新―。自動車を含めたあらゆるモノがネットワーク化されていく中で「いろいろなことを瞬間、瞬間で最適化すると、新しいアプリケーション（応用事例）が生まれる」（寺部リーダー）。こうした新時代を見据え、デンソーは量子コンピューティングの研究に取り組んでいる。

　デンソーは東北大学大学院の大関真之准教授との共同研究で、Ｄウエーブの量子アニーリングマシンを用いて、工場内を走行する複数の無人搬送車（ＡＧＶ）を円滑に移動させるシステムを構築。実証成果を量子アニーリングの国際会議で２０１８年に発表し、高い評価を得た。「量子アニーリングのアプリでは世界で最も実用に近い」と寺部リーダーは胸を張る。

　ＡＧＶは通常、あらかじめ設定したルールを基づいて機械が判断して磁気テープの上を動く。これに対し、量子アニーリングマシンを用いた実証では、１０―２０台のＡＧＶを状況に応じてリアルタイムに制御した。「１台ごとにＡＧＶが近道を走るではなく、それぞれが多少遠回りしても全体として渋滞しないようにした」（同）。結果として交差点での待ち渋滞は減り、ＡＧＶの稼働率が全体で１５％向上した。

　今回はＤウエーブのマシン性能に合わせて上限は２０台としたが、本格的な実用化では数百台以上のＡＧＶが走り回る大工場での利用も見据える。

　ＡＧＶの場合、「実際には、荷物を取りに行く順番などいろいろな制約が入り、計算はさらに複雑になる。そうした難題はＤウエーブでしか解けない」（同）。アプリに対して、Ｄウエーブが一番良いかはこれから実証していく。

インタビュー／デンソー先端技術研究所・寺部雅能プロジェクトリーダー　５年でめど、世界的な挑戦

　―量子アニーリングの課題は。
　「量子力学の原理に基づき計算速度が加速するところに期待があるが、解ける問題の規模がまだ小さい。マシンに載せる問題の規模を増やすこと。さらに、その規模で使えるキラー（魅力ある）アプリを見つけ出すこと。この二つのアプローチで研究していく」

　―具体的には。
　「ビット同士の結合が少ないマシンを扱う技術について、当社は複数の特許を出願しており、実装規模を増やす取り組みは進んでいる。ソフトで前処理することで、全結合でなくてもうまくマッピングできる。その部分はまだ世界でもそれほどやっていない」

　―この分野でのデンソーの強みとは。
　「量子アニーリングマシンはビット数が増えれば必ず全結合ではなくなる。結合が少ないマシンへのアプローチは、その意味で汎用的な技術だ。当社工場には実証フィールドがたくさんある。生産ラインの稼働率や人の配置の最適化なども想定される。工場間を結び最適化すれば『インダストリー４・０』の世界も見えてくる。加えて、量子アニーリングの原理発明者の門脇正史氏をはじめ優秀なメンバーの採用も進めていて、人材も世界トップクラスだ」

　―実用化の時期は。
　「実用化とは、サービスで使われ、お金に結びつくこと。その意味では、世界でまだ誰も到達していない。今は可能性を示していく段階。Ｄウエーブの本格実用化は数年先。当社としては５年程度で何らかのめどをつけたい」（おわり）