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量子コンピューターを大きくするための部品を、三菱電機が開発へ

量子コンピューターは、計算の単位である「量子ビット」を増やすほど、できることが広がります。ただ、量子ビットを増やすには、それを動かしたり読み取ったりする周辺の部品も、規模に合わせて用意しなければなりません。三菱電機は9月17日、その周辺部品のうち、レーザーと増幅器の研究開発を始めると発表しました。

量子コンピューターを大きくするための部品を、三菱電機が開発へ

発表されたこと

国の研究開発を支援するNEDOの事業に、三菱電機の2つのテーマが採択されました。ひとつは、原子やイオンを使うタイプの量子コンピューター向けに、たくさんの量子ビットへ光を正確に当てるレーザーです。もうひとつは、超伝導を使うタイプ向けに、極低温の中で弱い信号を、雑音を抑えながら大きくする小型の増幅器です。

どちらも、同社が工場の加工機向けのレーザーや、マイクロ波を扱う電子回路で積み上げてきた技術を使います。産業技術総合研究所などの研究機関と連携して、実用化に向けた技術の検証を進めます。

DEEPPOINTの解説

なぜ「周辺の部品」が大事なのか

図1 方式別に見る三菱電機の2つの開発テーマ

量子コンピューターの話題は、「量子ビットを何個そろえたか」で語られることが多いです。ただ、量子ビットはそれだけでは計算してくれません。原子やイオンのタイプなら、1つずつにレーザーの光を当てて操ります。超伝導のタイプなら、絶対零度近くまで冷やした装置の中で、とても弱い信号を拾って読み取ります。

コンサート会場を大きくすると、照明や音響の設備も増やさないといけないのに少し似ています。量子ビットの数が増えるほど、光を当てる仕組みと信号を読む仕組みの出来が、全体の性能を左右しやすくなります。必要な数は方式や用途によって変わりますが、三菱電機は本格的な実用を見据えて、誤り訂正を前提に100万量子ビット級まで大きくすることを重要な課題に挙げています。

今回の2テーマは、量子コンピューターの本体ではなく、こうした部品の側の開発です。量子コンピューターが研究室の外へ出ていくときには、こうした部品を安定して作り続けられるかどうかが効いてきます。

今後の注目点

図2 NEDO公募の区分別の提案数と採択数

同じNEDOの公募では、部品や材料の分野で8つのテーマが採択され、そのうち2つが三菱電機でした。浜松ホトニクスや京セラなども名を連ねています。ソフトウェアの基盤をつくる枠は、2件の提案があったものの、今回は採択がありませんでした。これは今回の公募だけの結果で、国内のソフトウェア開発が止まったことを示すものではありません。

今回決まったのは、研究開発を始めることまでで、事業の期間は2026年度から2028年度です。レーザーの出力や、増幅器の雑音の少なさといった性能の数字は、まだ出ていません。こうした数字と、実際の量子コンピューターに組み込んだときの動きが、今後の焦点になります。

参照資料

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