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荷主富士通、芝浦工業大学、早稲田大学は25日、量子コンピューターを活用してロボットの姿勢を効率的に制御する手法を開発したと発表した。複数の関節を持つロボットの「逆運動学計算」を量子技術で解くことで、従来に比べ少ない計算回数で高精度な結果を得られるという。
研究チームは、ロボットの各部品の向きや位置を量子ビットで表現し、親関節と子関節の連動性を量子もつれで再現する手法を提案。古典コンピューターとのハイブリッド計算により、目標位置への収束速度と精度を大幅に向上させた。富士通の量子シミュレーターによる検証では、従来手法に比べ最大43％の誤差低減を確認。さらに64量子ビットの実機でも有効性が示された。
従来、17関節を持つ全身多関節ロボットの逆運動学計算は負荷が高く、7関節に近似して運動計算を行うのが一般的だった。今回の手法では、全関節モデルでも30分程度で計算可能との試算が得られている。少数の量子ビットで多関節を表現できるため、現行の量子コンピューター（NISQ）環境でも導入が可能とされる。
実用化が進めば、ヒューマノイドや多関節マニピュレーターのリアルタイム制御、障害物回避、エネルギー最適化などへの応用が見込まれる。物流や製造現場においても、自律搬送ロボットや協働ロボットの高度な制御に直結する可能性があり、量子技術が業界全体の生産性向上に及ぼす影響が注目される。
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