東芝、イジングマシンを100倍高速化する新手法 組み合わせ最適化で威力

日経XTECH / 4/22/2026

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Key Points

  • 東芝が、組み合わせ最適化向けの量子インスパイアード最適化計算機(イジングマシン)を高速化する新手法を開発し、従来比で最大約100倍の高速化を実現した。
  • 新手法は東芝の最適化ソリューション「SQBM+」に組み込まれ、創薬・物流・金融などの分野でより速く解を得られることが期待されている。
  • アルゴリズム面では、イジング問題を独自に解く「シミュレーテッド分岐」アルゴリズムを軸に、微分方程式ベースのアプローチとして位置づけられている。
  • 同技術はFPGAなど従来の計算基盤上で実装可能で、並列化によって性能を高められる点が特徴で、サービス化は早ければ1〜2年以内を見据えている。

 東芝は、複雑な組み合わせ最適化問題に特化した「量子インスパイアード最適化計算機(イジングマシン)」を高速化する新手法を開発した。従来手法と比べて最大で約100倍高速化できる。創薬や物流、金融など様々な分野で組み合わせ最適化問題をより高速に解けるようになる。

 同社が提供する量子インスパイアード最適化ソリューション「SQBM+」に、今回の新手法を組み込んで計算能力を向上させ、様々な社会課題の解決を図る。東芝総合研究所シニアフェローの後藤隼人氏は、新手法を基にしたサービスの提供について「早ければ1〜2年以内にサービスに展開したい」と述べた。

 イジングマシンは量子力学の原理に基づき、多数の組み合わせの中からイジングモデルのエネルギーが最も低くなる状態を探し出す「イジング問題」に特化した計算機だ。この技術を応用すれば、様々な分野の組み合わせ最適化問題を高速に解けるようになると期待されている(図1)。組み合わせ最適化問題は適切に定式化することでイジング問題の形に落とし込め、イジングマシンで解けるようになるからだ。

図1 東芝はこれまで大規模な組み合わせ最適化問題を解くためのイジングマシンを開発してきた(出所:東芝の資料)
図1 東芝はこれまで大規模な組み合わせ最適化問題を解くためのイジングマシンを開発してきた(出所:東芝の資料)
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 東芝はイジング問題を独自のアプローチで解く「シミュレーテッド分岐」アルゴリズムの開発に注力する。これは微分方程式を解くことで解を求めるアプローチを採る。FPGA(書き換え可能な集積回路)のような従来の計算機で解くことができ、並列化による高速計算も可能だ。

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秩序とカオスの間で性能が向上

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