世界の持続可能性課題に取り組む量子ソリューションが評価された革新的なスタートアップ10社が、リヤドでの世界量子デーに発表されました。
受賞者は、最先端の量子技術を通じて、気候変動、水不足、ヘルスケアといった重要な課題への取り組みに注力しています。
今回のチャレンジは、センシング、コンピューティング、セキュリティ、材料探索などの分野で量子技術がいかに大きな進歩をもたらせるかを示しています。
淡水不足への対応。効果的なCO₂貯留。新たな命を救う医薬品の発見。貴金属の検出。より効率的な排水処理。
これらは、量子技術が人類をより持続可能な世界へと導くのに役立つ方法のほんの一例です。これらの方法は、世界経済フォーラムの「UpLinkイニシアチブ」と「第4次産業革命センター・サウジアラビア王国（C4IR KSA）」が昨秋開始した「持続可能な社会のための量子チャレンジ」で受賞したばかりの10社のスタートアップのおかげで、急速に現実のものになりつつあります。UpLinkイニシアチブと第4次産業革命センター・サウジアラビア王国（C4IR KSA）。
受賞者は、世界量子デーである4月14日にリヤドで発表されました。これはC4IR KSAが主催する量子イベントで行われました。世界中の産業界、学界、政府から集まった量子の専門家や意思決定者の大規模な聴衆の前で行われた発表には、拍手が送られました。
「量子コンピューティング、量子センシング、量子通信などの量子技術は、まさに変革をもたらすものです」と、世界経済フォーラムでフロンティア技術の責任者を務めるアルニマ・サルカー氏は述べました。「しかし、技術だけでは十分ではありません。世界が最も必要としているのは、社会の最大の課題を解決するための新たなアイデアです。量子スタートアップ、スケールアップ企業、そして革新者全般がそこで大きな役割を果たします。最先端のイノベーションの限界を押し広げ続けるには、優れた人材が常に不足しているからです。」
量子コンピューティングは従来のコンピューティングとは全く異なる性質のものです。特定の問題、特に確率に依存する問題においては、計算を大幅に高速化できます。データを処理するために0と1の値をとるビットを使う代わりに、量子コンピュータの中核である量子ビット（キュービット）は、0と1の重ね合わせの状態を同時にとることができます。重ね合わせや、キュービットのその他の不思議な性質であるエンタングルメントや干渉のおかげで、これらの機械は、解の複数の結果を極めて迅速に精査し、最良のものを選択できると期待されています。従来のコンピュータでは決して実現できないほど速くです。
世界は量子からどのような恩恵を受けられるのでしょうか。
持続可能性やその他の社会的課題にとって、この技術はゲームチェンジャーになる可能性を秘めています。そして、今回新たに発表された受賞企業が注目される理由もそこにあります。すでに確立されたシリーズAおよびBの企業もあれば、シード資金を得て、野心的なアイデアとそれを実現する優れたチームを持つ企業もあります。
例えば、Nomad Atomicsです。オーストラリアのメルボルンに本拠を置く小規模なチームと、ドイツの拠点で構成されるこのスタートアップは、地下深部を探査・画像化し、貯留されたCO₂を効果的に監視するための量子重力計を開発しています。貯留されたCO₂を数十年、あるいは数百年にわたり地下に安全に閉じ込めておくことは、大きな課題です。
Nomad Atomicsの超高精度重力計は、重力を利用して地下の貯留層を検出し、CO₂の注入後の挙動を監視することで役立つ可能性があります。この装置は、地下の質量の変動によって生じる重力のわずかな変化を測定します。CO₂が地下に貯留されると、重力計はこれらの変化を検出し、事業者が炭素の移動経路を追跡するのに役立ちます。これにより、ガスが安全に貯留された状態を維持し、漏えいを早期に発見することができ、規制当局に対して貯留サイトが計画通りに機能しているという確信を与えます。「重力モニタリングは、従来のセンサーよりもはるかに高い精度と信頼性を提供するため、量子センサーによってのみ実現可能です」と、同社のCEOであるカイル・ハードマン氏は述べています。「次のステップとして、関連する炭素回収・利用・貯留事業者と提携し、現在のモニタリングの課題とニーズをより深く理解するとともに、パイロットプロジェクトを実施することを目指しています。」
次に、Planqcがあります。ドイツのミュンヘンに拠点を置く企業です。この受賞企業は、中性原子をベースにした量子コンピュータの開発に取り組んでいます。このアプローチは、GoogleやIBMなどのテック大手が好む超伝導量子ビットとは大きく異なります。シリーズA企業であるPlanqcは、サプライチェーンの最適化、新材料の発見、医薬品開発の推進など、多くの産業が直面する計算上の課題に取り組むことを目指しています。同社のコンピュータは、光ピンセットとレーザーのアレイを用いて個々の原子を操作し、それらが自然な量子ビットとして機能します。
一方、Algorithmiqは、フィンランドのシリーズAスケールアップ企業で、特別に開発された量子アルゴリズムの支援を受けて、創薬の加速と個別化医療のさらなる完成を目指しています。同社は最近、分子シミュレーション（新薬開発において極めて重要）に取り組むユーザーが、量子コンピュータからデータを迅速かつ効率的に抽出できるよう支援する「Aurora」プラットフォームを発表しました。Algorithmiqは、Auroraの一部を「デジタル量子インターフェース（DQI）」と呼ばれる単独製品として提供しています。これらの技術は、量子物理学に関する深い知見を用いて構築されており、既存および将来の量子ハードウェアの能力を大幅に向上させ、量子アプリケーションの実現を可能にします。
「Algorithmiqは、IBM Quantumのハッカソンに参加したことをきっかけに、量子物理学者のチームによって設立されました」と、同社の共同創業者であるボリス・ソコロフ氏は述べています。「創薬には化学における困難な問題の解決が求められます。量子そのものである量子コンピュータにとって、これは明白でありながら複雑なユースケースです。これらのマシンは、分子を効率的に表現・シミュレーションする能力を持っています。分子の構造を扱うには、通常、指数関数的な量の従来型メモリと計算時間が必要になります。」
Algorithmiqだけがこの分野に取り組んでいるわけではありません。Qnityはブラジルのサンパウロ出身で、創薬を加速させる可能性のある技術を研究しています。超高感度で分子間相互作用を検出できる電気化学センサーの開発に取り組んでおり、新薬の発見と新たな治療法の開発を効率化することを目指しています。
セキュリティから機械学習まで
Quantasphereは、サウジアラビアの受賞企業で、ヘルスケアにも注力していますが、その取り組みは大きく異なります。精密医療とゲノミクスに量子技術を応用することを研究しており、暗号鍵の交換を保護するために、量子鍵配送（QKD）と呼ばれる技術を用いています。簡単に言えば、ヘルスケアで広く扱われる機密データを、将来の量子コンピュータから守ることが同社の目標です。現在使用されているRSAベースの暗号化で暗号化された情報は、将来の量子マシンによってリスクにさらされますが、格子ベース暗号のQKDを用いれば安全であると期待されています。現在、世界中の多くの企業や組織が、耐量子暗号（PQC：ポスト量子暗号）を別のアプローチとして、新たな量子耐性のある暗号へと移行しつつあります。
Quantum Diceも、セキュリティに注力する別の企業です。この英国拠点の企業は、光の量子特性を活用して、超安全な乱数を生成する技術を開発しています。その目標は、金融、政府、その他の機密データをサイバー脅威から保護することです。
一方、PlanetAI Spaceはスペインのマラガを拠点とし、水を節約するための人類の取り組みを支援すべく、枯渇の危機にある地下淡水源を検出するため、量子機械学習と衛星に注力しています。彼らの技術は、「Quantum Aqua」と名付けられており、アルゴリズムとハイブリッド型の量子・古典機械学習アプローチを用いて、複数の衛星からのデータを統合し、特定の場所に地下水源が存在する確率を推定します。
「これは実際の地下水データベースから学習し、従来の現地測定を大規模に処理された情報に置き換えるものです」と、同スタートアップのCEO兼共同創業者であるマリア・フェルナンダ・ゴンザレス氏は述べています。量子コンピュータで実装されれば、このツールは水の所在を示す最新の地図を作成し、地球全体を毎日監視して、汚染の可能性がある発生源を検出し、早期警告を発する可能性があります。「量子コンピューティングにより、現在のツールよりもはるかに効率的に大量の衛星データを分析し、アルゴリズムを適用することが可能になり、ほぼリアルタイムの情報への扉が開かれます」とゴンザレス氏は付け加えています。
Quantum Madsはスペインの企業で、同じく水関連のイノベーションに関心を持っていますが、このチームは量子技術を用いて排水処理の効率を高め、エネルギー使用量を削減しバイオリアクターの効率を向上させることを研究しています。また、カナダのQuiminexは、量子機械学習を鉱物探査に応用し、地下深部の重要鉱物資源を正確に特定しています。そして最後に、Xairos Systemsは米国の企業で、将来のスマートシティが可能な限りスムーズに機能するよう、精密な世界的同期のための量子タイミング技術の開発を目指しています。
フォーラムがリーダーに最先端技術と現実の課題を結びつける支援の仕組み
フロンティア技術・イノベーションセンターは、科学者、政策立案者、ビジネスリーダーを結集し、新興技術とその現実世界への影響を理解できるよう支援しています。
協力と実験を可能にすることで、センターはパートナーが研究から得られたイノベーションを、世界共通の課題に取り組む実用的な応用へと転換する支援を行っています。
受賞スタートアップの発表は、イベントの見どころの一つであり、量子技術と科学の最新の進展に関する重要な議論やプレゼンテーションとともに行われました。何より重要なのは、このイベントに、研究、政策、戦略、資金提供を通じてイノベーションを推進し、一つひとつの量子の積み重ねによって量子の明日を築いている、地球上の主要なイノベーターの方々が集結したことです。
