ソフトバンクは2025年7月29日、量子コンピューティング技術の一種であるイジングマシン(組み合わせ最適化問題に特化した専用計算機)を活用して、無線基地局の設定を最適化する実証実験を東京都内で実施したと発表した。
今回の実証では、キャリアアグリゲーション(CA)のエリア拡大を目的に、量子コンピューティング技術を活用して基地局の設定を最適化する検証を行った。CAは、複数の周波数帯の電波を同時に利用することで、高速かつ安定した通信を実現する技術だが、基地局同士の関連付け(CAリンク)を事前に設定する必要がある。
しかし、基地局の増加により、CAリンクの構成は飛躍的に複雑化している。例えば、10局から2局を組み合わせるだけで45通りが存在し、各組み合わせに「CAリンクを設定する/しない」の選択肢があるため、全体の組み合わせは35兆通り(2の45乗)に及ぶ。さらに、基地局ごとに設定可能なCAリンクの上限数などの制約もあることから、CAの利用可能エリアを最大化する最適な組み合わせを見つけるのは極めて困難だという。
同実証では、複数の5G基地局が設置された東京都内のエリアを細かいメッシュに分割し、複数の基地局から異なる周波数の電波を同時に受信できるメッシュを、CAの利用が可能な候補として抽出。このメッシュ情報に基づき、CAが利用可能なメッシュ数を最大化するCAリンクの組み合わせを、量子コンピューティング技術を活用して算出した。算出にあたっては、数理最適化問題として定式化し、イジングマシンで組み合わせ最適化に特化した計算を行っているとのこと。
算出結果に基づいて作成したCAリンク構成で、CAの利用可能エリアをシミュレーションした結果、従来と比べてより広範なエリアでCAが利用可能になることが確認できたという。
また、この構成を東京都内で稼働する特定エリアの5G基地局に適用した結果、CAが利用可能なエリアが拡大し、下りのデータ通信速度の平均が約10%向上。さらに、CAの利用割合を示すCAコンフィグ率に加え、セカンダリーセル(主となるセルに加えて、同時に接続する補助的な通信レーン)におけるデータ通信量も最大50%増加したそうだ。
この結果を踏まえ、イジングマシンを活用して基地局の設定を最適化することで、電波を効率的に利用し、通信性能を向上できることが確認できたとしている。これにより、快適な高画質の動画視聴やオンラインゲームのプレイなどに貢献できるとした。