IBMは2026年11月6日、Nighthawkプロセッサーを搭載した量子コンピューター「IBM Quantum System Two」が、米シカゴのHyde Park Labsですでに稼働していると発表した。Hyde Park Labsはシカゴ大学も入居する研究施設で、同大学がシステムの運用拠点を提供している。IBMはこれを「現在提供できる最も先進的なシステム」と位置づけている。

ただし、今回発表されたシステムは、当初の計画から変更されている。IBMとイリノイ州が2024年12月に発表した計画では、シカゴに設置するSystem TwoにはHeronプロセッサーを搭載し、翌年中に配備する予定だった。実際に稼働が発表されたのは2026年11月で、搭載プロセッサーもNighthawkに変わっている。IBMのニュースリリースはこうした変更の経緯を説明しておらず、Nighthawkのバージョンも記載していないが、同日公開された公式ブログでは「Nighthawk r2」と明記されている。

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当初はHeron搭載で2025年配備を計画、2026年11月にNighthawk搭載で稼働を発表

計画の出発点は2024年12月12日にさかのぼる。IBMとイリノイ州は、大学や企業と連携してシカゴに「National Quantum Algorithm Center(NQAC)」を設立する計画を発表し、その中核設備としてIBM Quantum System Twoを導入すると説明した。当時のIBMの発表では、システムにIBM Quantum Heronプロセッサーを搭載し、「in the coming year(今後1年間)」に配備する予定とされていた。

施設の整備は2025年に進んだ。地元紙Hyde Park Heraldによると、同年9月16日にHyde Park Labsが開所した時点で、建物の1階にはIBM Quantum System Twoが搬入され、156量子ビットのHeronを搭載するシステムの設置作業が進められていた。ただし、同紙のHeronに関する記述は、2024年にシカゴ大学が公開した記事を参照したものである。

その後、IBMの量子プロセッサーは新しい世代へ移行した。The Quantum Insiderは2026年1月13日、初代Nighthawk(ibm_miami)がPremiumプランとFlexプランの利用者向けに早期アクセスとして提供されたと報じた。8月31日にはIBMが改良版「Nighthawk r2」の一般提供開始を公式ブログで発表している。そして11月6日、IBMはシカゴ大学、イリノイ州、建設中の量子産業キャンパスの運営組織と共同で、Nighthawk搭載のSystem TwoがHyde Park Labsで稼働していることを公表した。IBMにとって、イリノイ州への初の量子コンピューター導入となる。

計画発表から稼働発表までの主な経緯は次のとおりだ。

日付 出来事 区分 出典
2024年12月12日 シカゴにHeron搭載のSystem Twoを今後1年間で配備すると発表 当初計画 IBM
2025年9月16日 Hyde Park Labsが開所。1階でSystem Twoの設置作業が進行 実施状況(報道) Hyde Park Herald
2026年1月13日 初代Nighthawkの早期アクセス提供が報じられる 製品展開(報道) The Quantum Insider
2026年8月31日 Nighthawk r2の一般提供を開始 製品展開 IBM
2026年11月6日 Nighthawk搭載のSystem TwoがHyde Park Labsで稼働していると発表 稼働発表 IBM、イリノイ州

2024年12月の発表にあった「今後1年間」という表現に従えば、当初の配備予定は2025年12月ごろまでだったことになる。一方、IBMが稼働を正式に発表したのは2026年11月6日である。ただし、今回の発表では正確な稼働開始日が明らかにされていないため、実際にどの程度の遅れが生じたかは判断できない。HeronからNighthawkへの変更理由についても、IBMは説明していない。

量子ビット数は156から120へ減少、カプラー数は218へ増加

今回シカゴに導入されたNighthawkは、単にHeronの量子ビット数を増やした後継プロセッサーではない。IBMが公開しているハードウェア仕様によると、Heronのr2とr3は156量子ビットを搭載している。一方、Nighthawk r2のプログラム可能な量子ビット数は120個だ。量子ビット数だけで比較すれば、新しいNighthawkのほうが36個少ない。

IBMや理化学研究所(理研)の公表資料、The Quantum Insiderの報道に基づく主な仕様の比較は以下のとおりだ。

プロセッサー 量子ビット数 カプラー数 回路実行速度 出典
Heron(r2、r3) 156 最大176 毎秒約4,000回 IBM、The Quantum Insider
初代Nighthawk 120 218 - The Quantum Insider
Nighthawk r2 120 218 毎秒10万回以上 IBM
理研のHeron(神戸) 156 - - 理研

※「-」は、参照した資料で該当する数値が示されていないことを表す。Heronのカプラー数「最大176」はIBMの公式仕様ではなく、The Quantum Insiderの報道に基づく。

量子ビット数が減った一方で、カプラー数はHeronの最大176個からNighthawkの218個へ増えている。約24%の増加に相当し、The Quantum Insiderも20%超の増加として報じている。ただし、Heronの156量子ビットという仕様はr2とr3のものであり、初代のHeron r1は133量子ビットだった。世代間の比較では、こうしたバージョンの違いにも注意が必要だ。

この構成の変化には、量子ビット同士の接続方式が関係している。カプラーは量子ビット間の相互作用を制御する結合素子で、可変カプラーを使えば結合の強さを調整できる。IBMによると、Nighthawkは量子ビットを正方格子状に配置し、大半の量子ビットが上下左右の4個と直接つながる構造を採用している。従来の配置では、1個の量子ビットが直接接続できる相手は2〜3個だった。つまりNighthawkは、量子ビットの総数を増やすのではなく、量子ビット間の接続性を高める方向へ設計を変更している。

接続性の向上は、量子回路の実行効率にも関係する。直接接続されていない量子ビット間で演算する場合、追加のゲート操作が必要になることがあり、接続性を高めることでこうした操作を減らせる可能性がある。ただし、実際の性能は接続数だけでなく、ゲートの忠実度やエラー率、回路の構成にも左右される。

回路の実行速度にも大きな違いがある。IBMはNighthawk r2について、毎秒10万回以上の量子回路を実行できると説明している。Heronの毎秒約4,000回に対して25倍以上に相当する。ただし、これはIBMがNighthawk r2の仕様として公表した数値であり、シカゴに設置された個体で測定した性能とは明記されていない。

日本にもIBM Quantum System Twoは導入されている。神戸の理研計算科学研究センターでは、2025年6月24日に米国外で初となるSystem Twoが本格稼働した。こちらには156量子ビットのHeronが搭載されており、スーパーコンピューター「富岳」と同じ建物に設置され、低遅延ネットワークで接続されている。同じIBM Quantum System Twoという名称でも、神戸とシカゴでは搭載プロセッサーの世代と構成が異なる。

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IBM公式ブログで判明した「Nighthawk r2」、性能評価は依然としてIBMの公表値

11月6日のニュースリリースで、IBMは搭載プロセッサーを「IBM Quantum Nighthawk」と紹介し、「IBMがこれまでに開発した中で最も強力な量子チップ」と表現した。また、システム全体についても、現在提供できる最も先進的なものだと説明している。ただし、これらはいずれもIBM自身による評価であり、ニュースリリースには第三者が実施した性能比較の結果は示されていない。

発表文ではNighthawkのバージョンやゲートのエラー率も明らかにされていないが、IBMの別の公開資料から詳細を確認できる。同日付のIBM公式ブログは、シカゴのシステムについて「Nighthawk r2プロセッサーを搭載したIBM Quantum System Two」と明記している。また、IBM Quantum Platformの機器一覧でも、シカゴのシステムを示す「ibm_chicago」の搭載プロセッサーはNighthawk r2、プログラム可能な量子ビット数は120個とされている。11月9日の確認時点ではオンラインと表示されており、エラー率に関する指標も掲載されていた。ただし、これらの指標はIBM自身による測定結果だ。

IBMはNighthawk r2の性能について、2026年の技術ロードマップに掲げた目標を達成したと説明している。具体的には、7,500ゲートを含む量子回路において、確率的誤り増幅(Probabilistic Error Amplification:PEA)を用い、期待値を正確に推定できたとしている。PEAは、ノイズの影響を軽減するために利用される誤り緩和技術の一つだ。

ただし、この7,500ゲートという数字はIBMがNighthawk r2で達成したとする結果であり、シカゴのシステムで測定されたものとは明記されていない。また、量子回路に含まれるゲート数だけで、任意の計算をどこまで正確に実行できるかが決まるわけではない。回路の構成や測定手法、誤り緩和に必要な追加実行回数なども、性能を評価するうえで重要となる。

IBM会長兼CEOのArvind Krishnaは今回の発表で、イリノイ州内外の組織に「科学的に有用な結果」を届けられるようになったと述べている。しかし、ニュースリリースには、その有用性を具体的な計算課題や性能指標によって裏付けるデータは含まれていない。シカゴのシステムが実際の研究課題でどの程度の性能を発揮するかについては、今後の利用実績と外部評価を確認する必要がある。

IBMとシカゴ大学が発表した「量子優位性」、実験に使われたのはHeron

IBMとシカゴ大学は2026年7月30日、量子優位性を実証したと発表している。IBMの発表によると、この実験では70個の論理量子ビットを用い、約15分で計算を完了した。ただし、IEEE Spectrumが翌31日に報じた時点では、成果をまとめた論文は査読を経ていなかった。

IEEE Spectrumによると、実験に使用されたのはNighthawkではなくHeronプロセッサーだった。論理量子ビットとは、複数の物理量子ビットを組み合わせて情報を符号化し、誤りの検出や訂正に対応できるようにした計算上の量子ビットを指す。今回の実験では、誤りが検出された試行の結果を破棄する手法が使われており、有効な結果を十分に集めるためには大量の試行が必要だった。破棄された試行も含めると、必要な実行回数は結果を破棄しない場合の860倍に達した。

研究の意義については、外部の専門家からも評価が示されている。ETH Zurichの研究者Dominik HangleiterはIEEE Spectrumの取材に対し、シカゴ大学の論文で採用された構造化回路の考え方を有望だと評価した。ただし、研究手法への肯定的な評価と、量子優位性の主張が独立して検証されたことは区別する必要がある。

その後、IBMはNighthawk r2に関する公式ブログで、同種のサンプリング実験をr2でも実行したと説明した。しかし、その結果を示す具体的な数値は公開していない。一方、当初の論文は9月2日にarXivで第3版へ改訂されており、要旨に記載された実験規模の数値はIBMが7月に発表した内容と異なっている。

したがって、IBMとシカゴ大学が7月に発表した量子優位性の成果を、今回導入されたNighthawk r2の性能実証と同一視することはできない。7月の成果はHeronを使用した実験に基づくものであり、少なくともIEEE Spectrumが報じた時点では査読前の研究だった。Nighthawk r2でも同様の成果を再現できるか、さらに実用的な計算課題へ応用できるかは、別途検証が必要となる。

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シカゴのSystem Twoは将来IQMPへ移設、IBMは2029年にStarlingを計画

シカゴのIBM Quantum System Twoは、現在のHyde Park Labsに恒久的に設置されるわけではない。IBMによると、システムは最終的に建設中の「Illinois Quantum and Microelectronics Park(IQMP)」へ移設され、同施設内に設けられるNQACの中核設備となる予定だ。NQACは2024年にイリノイ州のJB Pritzker知事が設立を発表した量子アルゴリズムの研究開発拠点で、IBMが主要メンバーとして参画している。イリノイ州もHyde Park LabsをIQMP完成までの暫定的な設置場所と位置づけている。

設備の導入には州政府の資金も投入されている。イリノイ州の発表によると、州はIQMPを代表するイリノイ大学理事会に2,500万ドルの補助金を交付した。この資金は、量子コンピューターの購入、Hyde Park Labsへの設置準備、将来のIQMPへの移設に充てられている。IBMのニュースリリースには、この補助金額は記載されていない。

移設先となるIQMPは、シカゴ南部の旧U.S. Steel South Works跡地に建設が進められている。The Quantum Insiderが転載した開発事業者のプレスリリースによると、敷地面積は128エーカー(約52ヘクタール)で、PsiQuantumが主要テナントとして入居する計画だ。このうち約30エーカー(約12ヘクタール)を対象とする第1期開発は、2027年の完成を予定している。ただし、IBMとイリノイ州の発表には、System TwoをHyde Park LabsからIQMPへ移設する具体的な時期は記載されていない。

IQMPのCEOを務めるHarley Johnsonは、キャンパスの建設期間中はHyde Park Labsにシステムを設置し、完成後にIQMPへ移設してNQACの中核設備にすると説明している。今回の導入は、イリノイ州が進める量子技術の研究開発拠点整備において、実際に利用できる計算設備を先行して確保する意味を持つ。

一方、IBMの量子コンピューター開発ロードマップでは、2029年に誤り耐性量子コンピューター「Starling」を実現する計画が掲げられている。Starlingは200個の論理量子ビットを用い、1億ゲートの量子回路を実行することを目標としている。誤り耐性量子コンピューターとは、量子誤り訂正を活用することで、物理的な量子ビットに誤りが発生しても長時間の計算を継続できるシステムだ。

今回シカゴに導入されたNighthawk r2は、こうした誤り耐性量子コンピューターに至るまでの技術開発を支える現行世代のプロセッサーにあたる。ただし、IBMが公表する回路実行速度や7,500ゲートの実験結果だけでは、Starlingの実現に向けた技術的な進捗を十分に評価することは難しい。今後はNighthawk r2の性能が第三者によって検証されるかに加え、シカゴのシステムが実際の研究でどのような成果を生むか、そしてIQMPへの移設が予定どおり進むかが注目される。