ニュースリリース概要
日立、学術実証から産業応用への展開を加速するシリコン量子コンピュータ基盤技術を開発
将来の大規模システム実現に向け、高い拡張性を有する量子ビット集積構造と高精度な電子輸送技術の有効性を実証
株式会社日立製作所
株式会社日立製作所(以下、日立)は、社会や産業の持続的な成長を支える次世代の計算基盤として期待されるシリコン量子コンピュータの実用化に向けて、その大規模化を支える基盤技術の有効性を実証しました。
量子コンピュータは、新材料開発や創薬、エネルギー需給最適化など、従来の計算基盤では解決が難しい複雑な課題への対応力を高める技術として期待されています。日立は、学術実証から産業応用への展開に向けて、2027年度のクラウド公開、2028年度の100量子ビット級システム、2030年度の1,000量子ビット級システムの開発をめざしています*1。一方、その実現に向けては、量子ビット*2数の増加に伴う配線数の増大と、計算精度の維持が課題となっていました。今回は、こうした大規模化の課題に対応する基盤技術として、複数の量子ビットを共通の配線と制御用ゲートで動かす「共有ゲート型アーキテクチャ」(図1)を考案し、imecの協力のもと4×4の量子ビット配列構造を試作・評価して、量子ドット*3形成と量子ビット操作を確認しました。さらに、電子輸送(シャトリング)*4の急な速度変化を抑える「電子速度制御技術」(図2)を提案し、量子物理シミュレーションにより量子状態の乱れを抑えられることを示しました。
本成果は、国内外の研究機関との連携*5で蓄積してきた基礎技術を基盤に、今後進める量産化を見据えた研究開発と学術実証から産業応用への展開*6を支える技術的な進展です。日立は、量子コンピュータの社会実装を通じてLumadaの進化を支え、産業や社会インフラの高度化と持続可能な社会の実現に貢献していきます。
*1 日立のシリコン量子コンピュータ開発戦略――水野技師長が語る“実用化へのロードマップ” - 研究開発：日立
*2 量子ビット: 量子コンピュータで利用される情報の最小単位。量子力学の重ね合わせの原理を利用し、0と1が重なり合った状態の表現が可能
*3 量子ドット: 電子を閉じ込めて量子ビットとして利用する微小な構造
*4 電子輸送(シャトリング): 量子ドット間で量子情報を持つ電子を移動させる技術
*5 シリコン量子コンピュータの実用化に向けた研究開発を加速 - 研究開発：日立
*6 日立、学術実証から産業応用への展開の加速に向け、インテル株式会社および産業技術総合研究所との協力によりシリコン量子コンピュータの研究開発を開始：日立
