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株式会社コーセーは、量子コンピュータと従来型コンピュータを組み合わせたハイブリッド型アルゴリズムを活用した、化粧品処方を高速で自動生成するシステムの開発を推進してきた。2023年1月には、角栓の除去能力の高さを目標品質としたクレンジングオイル処方を自動生成することに成功。将来的に他の剤型などにも適用範囲を広げていくとしている。開発に携わった同社先端技術研究室に所属する担当者に量子コンピュータの実用化を目指す背景と展望について聞いた。

量子コンピュータを化粧品開発に組み込んだ最先端研究

既存のコンピュータを大幅に上回る超高速で情報処理が行えるとされ、産業界からの期待と注目が集まる量子コンピュータは、簡単にいえば、物質を構成する原子や電子など量子の持つ性質を利用し演算をする。つまり、既存のコンピュータが古典物理学をベースに大規模な物体や力学的な現象をもとに情報処理をするのに対して、量子コンピュータとは、もつれ（entanglement）や重ね合わせ（superposition）など、量子力学的な物理状態を用いて高速計算を実現する新たなタイプのコンピュータだ。

既存コンピュータは、0と1のビットを使って情報を表現するが、量子コンピュータは量子ビット（qubit）と呼ばれる量子力学的な現象を利用して情報を表現し、ある特定の問題に関してであれば、既存コンピュータよりも圧倒的なスピードで、かつ効率的に解くことができる。言い換えるなら、投げかける「問題（コンピュータに計算・算出して欲しいテーマ＝問い）」が量子コンピュータの得意な種類のものであれば、スーパーコンピュータが1万年かかる演算を、3～4分で終えることができるともいわれている。

ただし、量子ビットの状態は外部のノイズや干渉が作用しやすく敏感に影響されるため、エラーの発生率が高く、その制御や計測には特殊な技術が必要となる。現段階では量子コンピュータは決して万能ではなく、むしろ極めて限定的で、ビジネスの各領域で実用化が期待されているものの、まだ具体的な活用事例はほとんど見当たらない。そのため、量子コンピュータはすなわち、「夢の次世代技術」という認識が一般的だ。

そのような状況下で、今回コーセーは、化粧品の処方生成システムに量子コンピュータを組み込み、具体的な成果をあげたことを発表。“夢の計算機”である量子コンピュータの活用を現実にたぐり寄せた。開発を担当した株式会社コーセー 研究所 先端技術研究室 主任研究員 中村理恵氏は、今回の取り組みの詳細について次のように説明する。

「今回は処方自動生成システムの適用例として“落とす”ことに着目し、『角栓除去能に優れたクレンジングオイル処方の自動生成』を試みた。角栓は毛穴の詰まりや黒ずみ、ニキビなどの要因のひとつで、シート状のケア商品による物理的な除去や、クレンジングオイルなどで溶解させて除去する方法が知られている。そこで本プロジェクトでは、角栓を溶解させる物性値を角栓除去能として目標品質に設定し、安全に使える原料配合量を制約条件として量子コンピュータに問いを与え、クレンジングオイル処方の自動生成を実施した。その結果生成された処方は、これまでの一般的な処方よりも高い角栓除去能を示しただけでなく、処理に要した時間はわずか数秒だった。量子コンピュータを用いないアルゴリズムと比較して、約900分の1に短縮できた」（中村氏）