大阪大学×富士通、量子コンピュータの実用化を早める新たな量子計算アーキテクチャを確立

大阪大学量子情報・量子生命研究センターと富士通は23日、量子コンピュータの実用化を早める、高効率位相回転ゲート式量子計算アーキテクチャを確立したことを発表した。

図. 本量子計算アーキテクチャのイメージ

従来の誤り耐性量子計算（FTQC）アーキテクチャでは、量子エラー訂正に大量の物理量子ビットが必要になり、100万以上の物理量子ビットを有する量子コンピュータでなければ実用化が困難と言われ、現行のコンピュータの処理能力を超えることは不可能と考えられていた。

これまでは、量子エラー訂正した4つの基本量子ゲートの組み合わせにより量子計算を実行しており、そのうち1つの基本量子ゲートには量子エラー訂正に大量の物理量子ビットが必要だったが、今回両者は、その基本論理ゲートを代替する手法を開発し、従来の1割の物理量子ビットで量子エラー発生を大幅に抑えられることを確認した。

これにより、1万物理量子ビットがあれば、現行コンピュータの最高性能の約十万倍に相当する64論理量子ビットの量子コンピュータを構築できるという。

今後は、同量子計算アーキテクチャを発展させ、Early-FTQC時代の量子コンピュータ開発を主導し、材料や金融領域などの実問題への早期適用を目指す。