国産部品やソフトウェアの検証・改善環境を構築し日本の量子コンピュータ開発を加速

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2023-12-20

engineering

{'items': [{'key': 'd4jb9', 'term': '超伝導量子ビット', 'description': {'blocks': [{'key': 'ikas', 'text': '超伝導材料を用いた電子回路上で、ジョセフソン接合というトンネル接合素子を用いて量子ビットを実現する量子コンピュータの方式。量子ビットの「0と1」を表すエネルギー差のスケールが小さいため、希釈冷凍機の中で極低温（約-273℃）まで冷却して、熱雑音を抑える必要がある。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '3j7uj', 'term': '量子アルゴリズム', 'description': {'blocks': [{'key': 'bc7pq', 'text': '量子コンピュータが実行できるアルゴリズムのこと。量子ビットを次々に別の状態に変えたり、他の\u3000量子ビットと相互作用させる一連の流れで表される。 ', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'f5ujj', 'term': '重ね合わせ状態', 'description': {'blocks': [{'key': '5laje', 'text': '量子力学においては通常のコンピュータのビットが持つ０と１に加え、それらの「重ね合わせ状態」を実現し波のように干渉させることができる。たとえば、全く同じ実験をしても0が50%、1が50%の確率で観測される物理系を作ることができる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4e8ri', 'term': '特定の問題群を従来に比べ少ない操作回数で高速に解くことができます', 'description': {'blocks': [{'key': '2evms', 'text': '従来のコンピュータ(古典コンピュータ)では計算に非現実的な時間を要するアルゴリズムしか知られていない問題が多数存在する。そのような問題のうちのいくつかについては、量子コンピュータを用いると現実的な時間で解けるアルゴリズムが発見されている。有名なものでは、素因数分解を解く「ショアのアルゴリズム」、探索問題を解く「グローバーのアルゴリズム」などがある。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'u91c', 'term': 'コヒーレンス時間', 'description': {'blocks': [{'key': '3ngfe', 'text': '量子的に重ね合わせられた2つの状態の間で干渉が続く時間のことである。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '9e783', 'term': 'ゲート忠実度', 'description': {'blocks': [{'key': 'd73k0', 'text': '作成したゲートを量子状態に適用した際に、理想的なゲートを適用した場合と比べて適用後の量子ビットの忠実度を示すものである。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '2c53d', 'term': 'ドイッチュ・ジョサアルゴリズム', 'description': {'blocks': [{'key': 'pcni', 'text': 'デイビッド・ドイッチュとリチャード・ジョサによって提案された量子アルゴリズム。理論的には既存のどの決定論的古典アルゴリズムよりも指数関数的に速い量子アルゴリズムである。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '9m85g', 'term': 'QURI Parts', 'description': {'blocks': [{'key': 'b2fu9', 'text': 'QunaSysが開発した量子計算のアプリケーションソフトウェア。オープンソースソフトウェアとして公開されている。\u3000https://qunasys.com/news/posts/quri-parts/', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [{'offset': 57, 'length': 42, 'key': 0}], 'data': {}}], 'entityMap': {'0': {'type': 'LINK', 'mutability': 'MUTABLE', 'data': {'url': 'https://qunasys.com/news/posts/quri-parts/'}}}}}, {'key': 'ej6ar', 'term': 'OpenQASM', 'description': {'blocks': [{'key': '9tjdh', 'text': '量子計算の中間表現。OpenQASMはオープンソースのフレームワークで、ゲートベースのデバイス用の量子プログラムの仕様に広く使われている。OpenQASMの将来の開発はOpenQASM 3.0 技術運営委員会によって管理されており、この委員会にはAWS、IBM、インスブルック大学等がメンバーとなっている。\u3000https://openqasm.com/', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [{'offset': 154, 'length': 21, 'key': 0}], 'data': {}}], 'entityMap': {'0': {'type': 'LINK', 'mutability': 'MUTABLE', 'data': {'url': 'https://openqasm.com/'}}}}}]}

['qiqb']

['北川勝浩', '根来 誠']

本研究では、超伝導量子ビットのマイクロ波制御から、ネットワーク・プログラミング、PCでの量子プログラミングなどに至るまで、幅広いレイヤに渡るソフトウェアスタックの開発を行いました。ここまで包括的な知識と技術をもったメンバーによるプロジェクトは極めて稀で困難でありましたが、量子アルゴリズム、また量子コンピュータ自身の研究の大きな基盤を築くことができたと考えています。量子に興味を持つあらゆる人にお使いいただければ幸いです。

根来 誠

准教授

量子情報・量子生命研究センター

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/6948d7e32bb00238.html?k=%E6%A0%B9%E6%9D%A5%20%E8%AA%A0