Quantinuum päivittää Reimein ja laajentaa yhteistyötä RIKENin kanssa kvantti-tekoälyn alalla

Quantinuum ja RIKEN ilmoittivat laajentavansa kumppanuuttaan 10. marraskuuta 2026, kun Reimein päivitys 56 kubitin System Model H2 -järjestelmäksi oli saatu valmiiksi. Suunnitelmiin kuuluu yhteinen työ virheensietävän ”Made with Japan” -kvanttitietokoneen kehittämiseksi sekä erillinen SoftBankin kanssa tehty sopimus, jossa selvitetään mahdollisuutta tuoda kvantti-tekoälyn hybridipalveluja japanilaisiin tekoälydatakeskuksiin.

RIKEN juhlisti laajennusta Wakon kampuksellaan järjestetyssä tilaisuudessa. Sen Quantum-HPC Hybrid Platform Divisionin johtaja Mitsuhisa Sato sanoi, että päivitetyn koneen pitäisi pystyä ratkaisemaan suurempia ja monimutkaisempia tieteellisiä ongelmia kuin aiemman H1-järjestelmän. Äskettäin allekirjoitetun yhteisymmärryspöytäkirjan tarkoituksena on puolestaan laajentaa tutkimusta tieteeseen sovellettavaa tekoälyä palvelevan kvanttilaskennan alalla.

Laitteiston hankinta oli jo julkistettu: 14. huhtikuuta 2026 julkaistussa ilmoituksessa kerrottiin, että H2 oli toimitettu koottavaksi H1:n tilalle. Marraskuun uutinen koskee siis päivityksen valmistumista ja uusia kumppanuussitoumuksia, ei H2:n käyttöönoton ensimmäistä julkistamista.

Kolme järjestelmää jakaa laskentatyön

Quantinuumin teknisen kuvauksen mukaan Reimeissä on täysin kytketyt, korkean fideliteetin kubitit, ja laajempi alusta jakautuu kolmeen rooliin. Fugaku vastaa laajamittaisesta klassisesta mallinnuksesta ja vakiintuneesta tieteellisestä laskennasta; ROQUO suorittaa tensoriverkkosimulointeja, tekoälyn koulutusta ja massiivisesti rinnakkaista laskentaa; Reimei käsittelee valikoituja kvanttitiloihin ja korrelaatioihin liittyviä laskutoimituksia, joiden esittäminen klassisesti käy kohtuuttoman kalliiksi.

Quantinuum Nexuksen hybridisten työnkulkujen hallintaohjelmisto koordinoi näitä resursseja. Sen avulla klassisella infrastruktuurilla suoritettavat työt voivat lähettää kvanttitehtäviä Reimeille ja sisällyttää tulokset laajempiin laskelmiin. Näin kvanttiprosessorilla on rajattu tehtävä laajemmassa tieteellisessä työnkulussa, eikä sen tarvitse käsitellä koko ongelmaa.

NVIDIA kertoi heinäkuussa 2026, että ROQUO käyttää 540:tä Blackwell-grafiikkasuoritinta GB200 NVL4 -alustan kautta ja on yhteydessä paikallisiin kvanttijärjestelmiin, kuten Reimeihin. Tutkijat alkoivat selvittää NVIDIAn kanssa kehitetyn ja kvantti-klassiseen laskentaan tarkoitetun CUDA-Q-alustaan integroidun evolutiivisen tekoälykehyksen käyttöä Reimei-piirien tuottamiseen.

Kvantti-tekoälyn varhaiset tutkimushankkeet

Materiaalitutkimushankkeessa yhdistetään kvanttis simulointi, klassiset tensoriverkot ja generatiivinen tekoäly faasidiagrammien laatimiseksi. Faasidiagrammit kuvaavat, miten materiaalien ominaisuudet muuttuvat lämpötilan, paineen tai magneettikentän mukaan. ROQUO suorittaa tiheitä tensoriverkkosimulointeja alueilla, jotka ovat klassisesti käsiteltävissä. Reimeille jäävät syvät aikakehityspiirit, joissa pitkän kantaman korrelaatiot ja kasvava lomittuminen nostavat klassisen simuloinnin kustannuksia.

Tiimi on kerännyt Reimein laitteistosta dataa 6 × 6 -kokoista kaksiulotteista spinmallia varten, kouluttanut Transformer-mallin nollakohinan ekstrapolointiin koko parametriavaruudessa ja käyttänyt aktiivista oppimista uusien kvanttidataerien keruun priorisointiin. Yhdistetyllä klassisella ja kvanttidatalla koulutettu generatiivinen malli suoritetaan tämän jälkeen ROQUOssa, jossa se ottaa näytteitä olosuhteista, joita ei ole vielä simuloitu.

Quantinuumin mukaan alustavat tulokset viittaavat siihen, että malli voi tuottaa tarkempia ennusteita kuin pelkästään klassisilla simulaatioilla koulutettu tekoäly ja täsmällisempiä ennusteita kuin Reimei yksinään. Yhtiö kuitenkin huomauttaa, ettei kokeellisia tuloksia välttämättä vahvisteta suuremmassa mittakaavassa tai kaupallisessa käytössä. Magnetismin parempi ymmärtäminen atomitasolla voisi auttaa kehittämään erittäin voimakkaan magneettikentän magneettikuvauslaitteita ja älykkäitä sähköverkkoja, mutta kyse on mahdollisista sovelluksista, ei käytössä olevista ratkaisuista.

Toisessa hankkeessa RIKEN, NVIDIA ja Quantinuum kehittävät skaalautuvaa työnkulkua, joka kattaa kvanttiprosessorit, grafiikkasuorittimet ja suurteholaskennan. Hankkeen ensimmäinen kohde on valoa absorboiva sinkkiporfyriini-molekyyli. Huomio kohdistuu valon absorptioon liittyviin elektronien viritystiloihin eikä pelkästään perustilan etsintään.

Fugaku mallintaa laajemman molekyyliympäristön ja kattaa kemian laajemman työnkulun; ROQUO vastaa optimoinnista, konfiguraatiovuorovaikutuslaskelmista, tekoälyavusteisesta piirisuunnittelusta ja spektrin rekonstruoinnista; Reimei etsii voimakkaasti korreloituneilta alueilta tärkeitä elektronikonfiguraatioita. Klassiset järjestelmät käyttävät sitten näitä ehdokaskonfiguraatioita energioiden laskemiseen ja kokeellisesti merkityksellisten ominaisuuksien, kuten molekyylin absorptiospektrin, rekonstruointiin. Tällainen työnjako poistaa tarpeen mallintaa koko biomolekyyliympäristö kvanttiprosessorilla.

Molemmat hankkeet käynnistyivät ennen Reimein palvelujen julkista avaamista. Niiden päätyttyä Reimein on määrä aloittaa säännöllinen toimintansa Test User Program -ohjelman puitteissa.

Kaupallistamissuunnitelmat ulottuvat RIKENin ulkopuolelle

”Made with Japan” -tutkimussuunnitelmassa yhdistyvät Quantinuumin teknologia, japanilaisten yliopistojen tutkimus ja kotimaisten komponenttitoimittajien valmistusosaaminen. Suunnitelmassa hyödynnetään Reimein integroinnista ja käytöstä saatuja kokemuksia. Erillisessä SoftBankin kanssa tehdyssä sopimuksessa kolme organisaatiota arvioi infrastruktuurin valmiutta ja selvittää suoria yhteyksiä kvanttitietokoneiden ja tekoälydatakeskusten välille. Lisäksi ne tutkivat, voisivatko tällaiset yhteydet tukea kaupallisia hybridipalveluja myös tutkimusyhteisön ulkopuolella.

Quantinuum varoitti, että yhteisymmärryspöytäkirja ja SoftBankin kanssa tehty sopimus eivät välttämättä johda lopullisiin sopimuksiin, yhteiseen kehitystyöhön tai kaupallisiin palveluihin. Reimei on edelleen osa Japanin New Energy and Industrial Technology Development Organizationin rahoittamaa JHPC-quantum-hanketta, joten nykyinen työ on osa tuettua tutkimusohjelmaa kumppanien selvittäessä teollisia käyttökohteita.

Päivitys luo perustan laitteistolle ja työnkuluille, mutta kaupallinen koetinkivi on edelleen kaksiosainen: varhaisten tutkimushyötyjen toistaminen suuremmassa mittakaavassa ja SoftBankin selvitystyön muuttaminen palveluiksi, jotka ulottuvat RIKENin tutkimusympäristön ulkopuolelle.