概要

光、原子、半導体等の量子コンピュータハードウェアをネットワーク化するための要素技術を開発し、複数の中小規模量子コンピュータを接続した「ネットワーク型量子コンピュータ」を構築します。それにより、2050年には、さらなる大規模化を進め、汎用的な量子コンピュータの実現を目指します。

2030年までのマイルストーン

モジュール化された量子コンピュータを接続し大規模化することで、誤り訂正可能な規模のネットワーク型量子コンピュータを実現する。量子インターネットに接続された遠隔量子コンピュータ間プロトコルを実証する。

2025年までのマイルストーン

誤り訂正に必要な規模まで量子ビット数の拡張が可能であることを示すため、離れた量子ビットや量子メモリ間のネットワーク接続を実証する。遠隔の基本量子プロトコルを実証する。プロジェクト内の研究開発テーマ構成本プロジェクトでは、各物理系に対応した研究開発テーマを「原子ネットワーク型技術」、「光子ネットワーク型技術」、「半導体ネットワーク型技術」、「超伝導ネットワーク型技術」として研究開発を推進する。また、ネットワーク化に共通して用いられる光子検出技術の研究開発を「原子ネットワーク型技術」において実施し、その研究成果を各研究開発テーマに水平展開するとともに、他のプロジェクトへも展開する計画である。各課題推進者は以下の図にまとめた。「原子ネットワーク型技術」では、原子と光子の量子もつれを大規模に用意してネットワーク接続することに取り組んでいる。「光子ネットワーク型技術」では、光子量子ビット間の相互作用を共振器QEDの技術で実現し、光子量子ビットの量子もつれを大規模に用意してネットワーク化することに取り組んでいる。「半導体ネットワーク型技術」では、半導体量子ドット中の電子や正孔の持つスピンを量子ビットとして用いて構成した半導体量子コンピュータをネットワーク化するための光子とシリコン量子ビットの量子インターフェース技術、シリコン量子ビット間結合技術、半導体量子ビットによる大規模光ネットワーク化技術に取り組んでいる。「超伝導ネットワーク型技術」では、極低温においてマイクロ波周波数で動作する超伝導量子ビットをネットワーク接続するための量子インターフェース（トランスデューサー）に取り組んでいる。最終的には本プロジェクトの研究成果を他のプロジェクトに積極的に展開して、ムーンショット目標6全体の達成に貢献する。

研究開発テーマ構成

課題推進者リスト

代表機関

大阪大学

研究開発機関

大阪大学、沖縄科学技術大学院大学、情報通信研究機構、浜松ホトニクス株式会社、早稲田大学

プロジェクト紹介

• プロジェクト概要(PDF)

実施状況報告書

• 2020年度版（818KB）
• 2021年度版（728KB）

関連情報