量子コンピュータの実用化に向け、大阪大学と富士通が革新技術を開発

量子コンピュータの実用化に向けた革新技術の開発

最近、大阪大学の量子情報・量子生命研究センターと富士通が共同で、量子コンピュータの実用化に向けた革新技術を発表しました。この技術は、世界でも注目される高効率位相回転ゲート式量子計算アーキテクチャ「STARアーキテクチャ」に基づいています。

STARアーキテクチャの概要と目的

STARアーキテクチャは、量子ビットの数を大幅に削減することで、現行のコンピュータの計算性能を上回ることを目指しています。この新しいアーキテクチャでは、誤り耐性量子計算（FTQC）を実現するために従来必要とされていた量子ビットの数を、約6万量子ビットに抑えています。これは、これまでの100万量子ビットという目安に比べて大幅な削減です。

この技術によって、これまで約5年かかっていた物質のエネルギー推定計算が、なんと約10時間で実行可能になるとされています。これは量子コンピュータの早期実用化への確実な道筋を示すもので、2030年ごろにはこの技術の実現が期待されています。

技術の詳細と成果

今回の研究では、特に位相回転操作の精度を向上させる新技術が注目されます。従来、量子計算では位相角が重要な要素であり、これにエラーが生じると計算全体に影響を及ぼします。大阪大学と富士通は、エラーを1,000分の1に抑制する新たな位相回転技術を開発し、計算規模を飛躍的に拡大させることに成功しました。また、この技術を利用することで、高温超伝導材料の開発など、さまざまな実用分野における応用が期待されています。

量子ビットの操作手順の効率化

さらに、量子ビットの操作手順を自動生成するシステムも開発されました。このシステムでは、論理ゲートを物理ゲートに一貫して変換し、量子ビットの操作手順を動的に変更することで、より短時間での計算を可能にしています。この新技術により、さまざまな計算問題に対して具体的かつ効率的なアプローチが実現されました。

今後の展望

量子コンピュータが実用化されることで、さまざまな分野での技術革新が進むと予想されています。特に、電力インフラの送電ロス削減、材料開発、創薬の分野での進展が期待されています。今回の研究成果は、未来の「Early-FTQC」時代に向けた重要なステップとなるでしょう。

両者は今後も「STARアーキテクチャ」をさらに発展させ、革新的な量子コンピュータの実現を目指し、持続可能な社会課題の解決に貢献していく意向を示しています。