IBM、520量子ビットの量子チップ発表 何がすごい？【2026年11月】

2026年11月11日、IBM は次世代の量子プロセッサー「IBM Quantum Nighthawk r3」を発表しました。520量子ビットで1万回の量子操作を正確に実行できるように作る、という設計の目標です。さらに 2027年には r3 を2つつないで、1,040量子ビットのシステムにする計画も示しました。

いま IBM が利用者に出している最新の Nighthawk r2 は、使える量子ビットが120個です。r3 はその4倍を超える数を、速さと正確さを落とさずに扱おうとしています。

IBM Quantum Nighthawk Demonstrates New Levels of Speed and Quality, with Plans to Scale Beyond 1,000 Qubits in 2027

「量子優位性」を示した2026年の次の一歩として、チップを大きくし、さらにチップどうしをつないで規模を広げる——という方針をはっきりさせた発表という位置づけです。

IBM Quantum Nighthawk r3とは？一言でまとめると

一言でいうと、IBM の量子コンピューターの「頭脳」にあたるチップの次の版です。今の Nighthawk の作りをそのまま大きくし、別のチップとつなぐための部品を加えます。

※ 2026年11月14日時点の IBM のプレスリリース・IBM Quantum ブログの内容です。

注意したいのは、r3 の数字はこれから作るチップの設計目標だということです。発表文も「1万回の操作を実行できるように作る」「〜するよう設計されている」という書き方で、出来上がったチップを測った結果ではありません。

そもそも量子ビットとは？「520」の数え方

① 量子ビットは「0と1を重ねて持てる」記憶の単位

ふつうのコンピューターのビットは、0か1のどちらかです。量子ビットは、0と1の両方を重ね合わせた状態をとれます。複数の量子ビットを「もつれ」させると、まとめて計算を進められるのが量子コンピューターの強みです。

ただし、量子ビットはとても壊れやすいのが弱点です。熱や雑音で状態がすぐに乱れ、操作を重ねるほど誤り（エラー）が積み上がります。IBM が「何量子ビットか」と並べて「何回の操作を正確にこなせるか」を目標に掲げているのはこのためです。数だけ多くても、途中で答えが崩れては使えません。

② 「プログラム可能」と「物理」の2つの数字

IBM は量子ビットを2つの数で書いています。プログラム可能な量子ビットは利用者が計算に使える数、物理量子ビットはチップに載っている総数です。r3 は 520 と 2,034、今の r2 は 120 と 458 です。ニュースの見出しで「520量子ビット」とあるのは、利用者が使える側の数です。

③ つなぎ方（格子）で計算のしやすさが変わる

量子ビットどうしの操作は、基本的に直接つながった隣どうしでしか行えません。遠い2つを操作したいときは、間で状態を受け渡す手間が増え、そのぶん誤りも増えます。Nighthawk は上下左右の4つの隣とつながる正方格子で、前の世代の Heron（ヘビーヘックスと呼ばれる六角形の格子）よりもつながりが多い作りです。

④ 「速さ」も大事な理由

量子コンピューターは、1回の実行で1つの結果（サンプル）しか返しません。答えを確かめるには同じ回路を何度も動かし、数百万〜数十億のサンプルを集めます。だから 1秒あたりに何回動かせるかが、計算にかかる時間とお金を左右します。Nighthawk r2 は毎秒最大10万サンプルで、Heron の25倍の速さです。

Heron・Nighthawk r1/r2との違い：比較表

IBM が公式に出している数字を、世代ごとに並べ直しました。

※ 2026年11月14日時点の IBM のハードウェアのページ・ドキュメント・プレスリリースの数字です。「—」は公式の比較の数字が無い項目です。

見比べると、r1 → r2 は「同じ120量子ビットのまま、速く正確に」、r2 → r3 は「その作りのまま、量子ビットを4倍超に」という進め方になっています。数を急に増やすのではなく、先に質と速さを固めてから大きくする順番です。

2027年に1,040量子ビットへ：チップをつなぐ l-coupler

r3 の一番の新しさは、チップの外とつながる部品を持つことです。1枚のチップを大きくし続けるのには限りがあるため、IBM はチップどうしを l-coupler でつないで1台の大きなシステムにする道を選んでいます。

この方式に必要な技術として、IBM は2026年に次の2つを示しています。

※ 2026年11月11日の IBM のプレスリリース・IBM Quantum ブログの内容です。

忠実度は「量子の状態をどれだけ崩さずに渡せたか」を表す数字です。目標の99.9%にはまだ届いていないことも、IBM は自ら書いています。2027年の1,040量子ビットは、この受け渡しの質をさらに上げられるかが鍵になりそうです。

Nighthawk r2 ですでに出ている成果

r3 の発表と同時に、IBM は今使える r2 の成果も示しました。r3 はこの r2 の作りを大きくしたものなので、何ができているかを知っておくと発表の意味がつかみやすくなります。

• 340億回路：E.ON・Algorithmiq・Q-CTRL などの利用者が r2 で動かした回路の数
• 最大19倍：以前の IBM のプロセッサーと比べた速さの改善（利用者の報告）
• 15倍：E.ON の、電力網の最適化に量子機械学習を使う実験（Heron 比）
• 12倍：米オークリッジ国立研究所との磁性材料のシミュレーション（Heron 比）
• 8倍：Algorithmiq の物質のシミュレーション。古典の計算で同じ精度を出すには約240倍のメモリーが要る回路

量子と古典のコンピューターの組み合わせも進んでいます。IBM Quantum Platform は、量子とスーパーコンピューターなどの古典の計算資源を1つの管理された環境で使えるようになりました。日本の理化学研究所（理研）も、IBM と一緒に、量子と古典を組み合わせた計算の手順（SQD）を約5倍速く回し、計算量を100倍にしています。理研の取り組みは、NEDO の事業の支援を受けたものです。

11月6日には、シカゴに Nighthawk を載せた IBM Quantum System Two も設置されました。r2 世代はすでに、研究所や企業が実際の計算に使う段階に入っています。

IBM のロードマップ：2029年の Starling まで

IBM は、量子コンピューターの計画をロードマップとして公開しています。今回の発表で、その先頭に r3 が置かれました。

※ 2026年11月14日時点の IBM の発表・ロードマップのページの内容です。IBM は、ロードマップは現時点の目標で、変わることがあるとしています。

Starling の「200量子ビット」は、たくさんの物理量子ビットをまとめて誤りを直す論理量子ビットの数です。Nighthawk の520とは数え方が違うので、数字だけを比べないように気をつけてください。

いつ使える？料金・提供状況

Nighthawk r3 を利用者がいつ使えるかは、今回の発表に書かれていません。 公式の文章にあるのは「2027年に2つつないだシステムを作る計画」までです。

いま IBM の量子コンピューターは、クラウドの IBM Quantum Platform から使えます。プランごとの料金は次のとおりです。

※ 2026年11月14日時点の IBM Quantum の料金ページ・ドキュメントの内容です（ドル建て、税の表記なし）。

個人が試すなら、まずは無料の Open Plan から始めるのがおすすめです。2026年3月16日からは、よく使っている Open Plan の利用者が今後12か月で180分の追加を申し込めるようになりました。Open Plan は us-east（米国東部）のリージョンでしか作れない点は覚えておきましょう。

量子コンピューターを無料で試す方法

r3 を待たなくても、量子プログラミングは今日から無料で始められます。おすすめは、手元のシミュレーター → 本物の量子コンピューターの順です。

① Python と仮想環境を用意する

Qiskit は IBM が開発している、量子プログラムを書くための Python のライブラリーです。ほかのパッケージとぶつからないよう、専用の仮想環境に入れます。

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate

Windows の PowerShell では、2行目を .venv\Scripts\Activate.ps1 にします。

② Qiskit を入れる

pip install qiskit

手元のシミュレーターで動かすだけなら、準備はここまでです。アカウントの登録もいりません。

③ 本物の量子コンピューターで動かす

実機で動かすときは、IBM Quantum Platform のアカウントを作り、Open Plan のインスタンスを作ります。あとは IBM Cloud のアカウントの設定をして、Qiskit から接続します。実機で動かすと Open Plan の10分を使うので、まずシミュレーターで回路が思いどおりに動くことを確かめてから送るのが節約のコツです。

実際に Qiskit をインストールしてみた

2026年11月14日に、テスト用の Linux 環境（Ubuntu 24.04・Python 3.13）で、上の ①② の手順と、量子もつれの基本の回路を実際に動かしました。実機（IBM Quantum Platform）への接続はアカウントが必要なので、手元のシミュレーターまでです。

① 仮想環境に Qiskit を入れる

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
pip install qiskit

インストールは約10秒で終わり、入ったのは Qiskit 2.6.2 でした。仮想環境のフォルダーは 267MB になったので、ディスクの空きは少し見ておくと安心です。

② 2つの量子ビットをもつれさせる回路を書く

「ベル状態」と呼ばれる、量子プログラミングの最初の一歩になる回路です。1つ目の量子ビットを重ね合わせにし（H ゲート）、2つ目とつなげます（CX ゲート）。

from qiskit import QuantumCircuit
from qiskit.primitives import StatevectorSampler

qc = QuantumCircuit(2)
qc.h(0)
qc.cx(0, 1)
qc.measure_all()
print(qc.draw())

result = StatevectorSampler().run([qc], shots=1000).result()
print(result[0].data.meas.get_counts())

③ 実行して結果を見る

python bell.py

        ┌───┐      ░ ┌─┐
   q_0: ┤ H ├──■───░─┤M├───
        └───┘┌─┴─┐ ░ └╥┘┌─┐
   q_1: ─────┤ X ├─░──╫─┤M├
             └───┘ ░  ║ └╥┘
meas: 2/══════════════╩══╩═
                      0  1
{'00': 491, '11': 509}

1,000回測ると、結果は 「00」が491回、「11」が509回で、「01」や「10」は1回も出ませんでした。2つの量子ビットは毎回そろって0か、そろって1になります。これが「もつれ」です。もう一度動かすと485回と515回になり、どちらが出るかは毎回ランダムでした。

このシミュレーターは誤りの無い理想の量子コンピューターとして計算します。本物の実機では、雑音の影響で「01」「10」が混ざることがあります。その差を小さくするのが、Nighthawk の世代を重ねて IBM が取り組んでいることです。

IT Picks的な所感

今回の発表でいちばん大事なのは「520」という数より、「質と速さを固めてから数を増やし、チップをつないで広げる」という順番を IBM がはっきり示したことだと考えています。r2 では量子ビットの数を120のまま Heron の25倍の速さを出し、そのうえで r3 で数を4倍超にする——段階を踏んだ進め方です。

一方で、r3 の数字はまだ設計目標で、利用者が使える日も書かれていません。チップどうしの受け渡しの質も、目標の99.9%に向けた途中です。2027年に本当に1,040量子ビットで1万回の操作が正確に回るのか、実機の数字が出てから評価したいところです。

量子コンピューターが実用に近づくと、今の暗号を破れる日への備えも話題になります。クラウド各社はすでに「耐量子暗号」への切り替えを始めています。

あわせて読みたい

AWS耐量子TLS、Aurora・CloudFrontで拡大【2026年10月】

量子とは別の道で計算の速さを追う、AI 向けの専用チップの動きもあわせてどうぞ。

あわせて読みたい

Google新TPU 8tx・8i Max、何向け？提供時期は【2026年11月】

まとめ

IBM Quantum Nighthawk r3 のポイントをまとめます。

• 発表日：2026年11月11日
• 何か：IBM の次世代の量子プロセッサー。Nighthawk の作りを大きくし、チップどうしをつなぐ部品を加えた
• 量子ビット：プログラムで使えるのが520個（物理量子ビットは2,034個）。今の r2 の120個の4倍超
• 目標：1万回の量子操作を正確に実行（設計目標）
• 2027年の計画：r3 を2つつないで1,040量子ビットのシステムに
• 利用者への提供日：公式の発表には書かれていない
• 今すぐ試すには：Qiskit を入れて手元のシミュレーターへ。実機は無料の Open Plan（28日ごとに最大10分）

まずは pip install qiskit でベル状態の回路を動かし、量子ビットの「そろう」不思議さを手元で体験してみてください。

IT Picks 編集部

ITツール・Webサービス紹介メディア

IT Picks 編集部。VPS・クラウド・AIツール・SaaSを中心に、実際に検証した情報を届けるITメディアです。「本当に使えるか」を基準に、初心者からエンジニアまで役立つ記事を制作しています。