昨年、今年とクラウドサービス最大手のAmazon Web Service、Google Cloud、Microsoft Azureが、こぞって提供を開始した領域がある※1。それは量子コンピューターだ。量子コンピューターと聞くと、まだまだ先の話と考えている読者も多いかもしれない。しかし、手元のコンピューターでクラウド環境を経由して量子コンピューターを操作できる未来が、既に来ているのだ。
※1 AWS Bracket、Google Cloud Marketplace、Azure Quantum
株式市場もこの未知の領域に熱視線を送っている。経営コンサルティングファームのボストン コンサルティング グループ（BCG）によれば、2020年の量子コンピューターへの投資額は前年のほぼ3倍になり、2021年にはそれを上回る予定だ。また、量子コンピューターは今後15年から30年で4500億ドルから8500億ドルの価値を生み出すと想定している※2。実際に今年の10月には量子コンピューターのスタートアップ「IonQ」が、特別目的買収会社（SPAC）との合併を通じてニューヨーク証券取引所に上場を果たした※3。
※2BCG「What Happens When ‘If’ Turns to ‘When’ in Quantum Computing?」
※3IonQ「IonQ Becomes First Publicly Traded, Pure-Play Quantum Computing Company; Closes Business Combination with dMY Technology Group III.」
そんな注目を集めている量子コンピューターは何がすごいのか。それは一言でいえば、膨大な計算が必要な場合に、そこから最適なものを見つけ出すスピードである。そもそも量子コンピューターとは量子力学の原理を応用したコンピューターで、その量子の特徴である重ね合わせ状態を利用することで、少ない処理回数の中でもさまざまな状態を計算し、“最も確からしい”解を出すことを可能にしている。
なぜ、やや回りくどい言い方をしているかというと、量子コンピューターは万能ではないからだ。ここがビジネスへの応用を考えるポイントとなる。量子コンピューターが得意な領域は、あくまでも膨大な計算量が想定される際に、より最適なものを取り出すようなケースである。
一方で、既に通常のコンピューターでも実施されているような一回一回の計算が早くなるわけではない。例えば、給与計算のように決まった計算を重ねて解を一意に決めなければならないような場合には量子コンピューターには向いていない。
そのため、応用が期待されるような領域としては、創薬や金融関係（ポートフォリオの最適化など）、機械学習、新材料の開発、暗号化といった分野が挙げられることが多い。本記事では、これらに加えてマーケティング面での応用の可能性を深掘っていく。
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提供価値、出店場所、価格、個別のメッセージ、広告の配置などに活用できる
マーケティング面での応用分野について、マーケティングの代表的なフレームワーク4Pに沿って考えていく。
まず、プロダクト（商品開発）。組み合わせが多く、それによって提供価値が変わっていく分野には応用が期待できる。例えば、さまざまな素材の組み合わせによって価値が変わってくるような材料系の分野では、量子コンピューターを用いてシミュレーションを行い、最適な価値を創出する組み合わせを見つけられる可能性がある。
続いて、プレイス（出店戦略・チャネル最適化）では、出店場所ごとの売り上げをシミュレーションする機械学習モデルがあった場合に、それを使って売り上げが最大化するような出店場所の組み合わせを見つけることに応用ができる。また、本記事では詳細は割愛するが、元々の機械学習モデルを構築する際にも量子機械学習という手法で応用が期待されている。
プライス（価格設定）でいうと、ダイナミックプライシングにおいて、さまざまなパターンの価格設定が考えられる場合に、最も売り上げが最大化するような組み合わせを見つけることも可能だ。
最後に、プロモーション（広告・コミュニケーション戦略）では、膨大な組み合わせのメッセージ（文言だけではなく画像なども含め）から一人一人に効果の高いメッセージをはじき出す出すこと可能だ。また、広告の分野においては、限られた広告枠に対して効果が最大化するような広告の配置や、その際の単価計算にも応用できるかもしれない。
実際に筆者も昨年、某メディアと協力して量子コンピューターを使った広告枠の最適化シミュレーションにおける実証実験を行った。結果としては、後述する量子コンピューターの課題にも関わるが、量子ビット数の制約などから適用できる問題サイズや精度に問題があり、通常のコンピューターによるアルゴリズムの方が有用となった。しかし、技術の進歩により、今後、発展していく可能性は十分にあると考えている。
上記のようにさまざまな分野において応用が期待される量子コンピューターであるが、また別の側面でも注目を集めている。それは消費電力の削減である。量子コンピューターはその特性から、通常のコンピューターよりも使われるエネルギーは少なくて済む可能性がある。そのため、消費エネルギーの増加による気候変動への懸念が高まる今、注目を集めているのである。
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5年、10年スパンで事業戦略を考える際のキーワードになる
ここまで量子コンピューターの良い面について述べてきたが、もちろん、課題もまだまだある。
まずは量子コンピューター自体のハード面の課題である。具体的には、量子を安定した状態に保つことが難しく計算エラーが発生してしまう点や、一つのマシンで利用できる量子ビット数に制約があり、解決できる問題のサイズが小さい点などだ。世界中で各社が開発を競っているが、なかなか難しい課題となっている。
こうした中で、今年の5月にGoogle は、2029年までに有用でエラーが訂正可能な量子コンピューターを開発すると発表した※4。もちろん、これは現段階での見通しにすぎず前後していくであろうが、世界中の過熱ぶりから資金が投入されていき、開発が加速していくことを考えれば、そう遠くはないことが予想できる。
その次に課題となってくるのが、開発環境や人材も含めたソフト面である。量子コンピューターを活用した処理アルゴリズムを書くには、量子力学も含めて非常に高度な知識が必要になってくる。そういった人材を企業が集めるのは現実的ではないため、量子コンピューター上で動作するソフトウエアの整備が普及への必須条件として待ち望まれている。
具体的には、通常のコンピューターで使われる言語や書き方を用いてプログラミングが行えるような環境である。さらに、こうしたソフトウエアの開発以外にも、IBMでは量子コンピューターに関する認定資格を開始していて※5、今後、人材育成に関わる分野への取り組みも盛んになっていくであろう。
※4Google「Unveiling our new Quantum AI campus」
※5IBM「Fundamentals of Quantum Computation Using Qiskit v0.2X Developer」
ここまで量子コンピューターの展望を紹介してきた。今年や来年で劇的に変化があるというわけではないが、5年、10年というスパンで事業戦略を考える際には、念頭に置きたいキーワードであることには間違いないだろう。
考えようによっては、自社の強みを生かす方向にも捉えられるが、同時に競合他社が活用したことによって、自社の競争優位が脅かされることも想定する必要があるかもしれない。いずれにせよ、今後の量子コンピューターの動向を注視し、不足の事態への備えは必須と言えよう。
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