プロジェクト紹介

山本 剛PM 写真

目標6 研究開発プロジェクト（2020年度採択）超伝導量子回路の集積化技術の開発

プロジェクトマネージャー(PM)山本 剛日本電気株式会社 セキュアシステムプラットフォーム研究所　主席研究員

概要

超伝導量子コンピュータの研究開発を加速するため、超伝導量子ビットの大規模化、高集積化に必要とされるハードウェア要素技術を開発します。それにより、2050年には、大規模な超伝導量子コンピュータの実現を目指します。
現在世界中で取り組まれている100 量子ビット級回路をさらにスケールアップするためには、量子ビットチップと制御エレクトロニクス間の配線数爆発の問題を避けては通れません。本プロジェクトでは、単⼀磁束量⼦回路などのクライオエレクトロクスの技術とフリップチップ実装による高密度配線技術を用いて問題解決を目指します。

また、物理量子ビットの数や配線数といった量子コンピュータ実現のためのハードウェア負荷を減らすために、高コヒーレンスな量子ビットの開発やボゾニックコードと呼ばれる新しい量子誤り訂正符号の実装にも取り組みます。

2030年までのマイルストーン

量子ビット数の拡張が可能な方式による量子誤り訂正を実現します。このマイルストーンの達成により、量子誤り訂正を低温で行うことが可能であることが実証されます。また量子ビットチップと制御読出しのための古典回路チップの積層を基本構造として量子ビットのスケールアップを行っていくという次の10年の基本指針が確立します。

2025年までのマイルストーン

周辺回路の低温動作を実現し、誤り訂正に必要な規模まで超伝導量子ビットの高集積化が可能であることを示します。このマイルストーン達成により、クライオエレクトロニクスを用いて量子ビットの高精度制御が出来ることが実証されます。これによりクライオエレクトロニクスを用いた量子ビット読出しや、クライオエレクトロニクスを含んだ古典回路チップと量子ビットチップの積層化という次のステップへとつながります。

研究開発項目および成果概要

課題推進者リスト（2024年4月1日現在）

研究開発項目1 山本 剛 日本電気株式会社 セキュアシステムプラットフォーム研究所　主席研究員
研究開発項目1 猪股 邦宏 産業技術総合研究所 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター　チーム長
研究開発項目1 越野 和樹 東京医科歯科大学 統合教育機構 教養教育部門　准教授
研究開発項目1 吉原 文樹 情報通信研究機構 未来ICT研究所　主任研究員
研究開発項目1 山下 太郎 東北大学 大学院工学研究科　教授
研究開発項目1 大舘 暁 株式会社ニコン 光学本部 要素開発部 第一開発課　技監補
研究開発項目1 甲野藤 真 産業技術総合研究所 新原理コンピューティング研究センター 集積化プロセスチーム　研究チーム長
研究開発項目1 齊藤 志郎 日本電信電話株式会社 NTT物性科学基礎研究所 量子科学イノベーション研究部　上席特別研究員
研究開発項目1 野口 篤史 理化学研究所 量子コンピュータ研究センター　チームリーダー
研究開発項目1 蔡 兆申 東京理科大学 研究推進機構 総合研究院　教授
研究開発項目2 萬 伸一 理化学研究所 量子コンピュータ研究センター　副センター長
研究開発項目2 斎藤 政通 アルバック・クライオ株式会社 技術部　課長
研究開発項目2 藤原 裕也 株式会社アルバック コンポーネント事業本部　専門職
研究開発項目2 中川 久司 産業技術総合研究所 物理計測標準研究部門 量子計測基盤研究グループ　主任研究員
研究開発項目2 鵜澤 佳徳 自然科学研究機構 国立天文台 先端技術センター　教授
研究開発項目2 川上 彰 情報通信研究機構 未来ICT研究所　主任研究員
研究開発項目3 田中 雅光 東海国立大学機構 名古屋大学 大学院工学研究科 電子工学専攻　教授
研究開発項目3 宮村 信 ナノブリッジ・セミコンダクター株式会社 開発製造部　主任研究員
研究開発項目3 多田 宗弘 慶應義塾大学 大学院理工学研究科　教授
研究開発項目3 内田 建 東京大学 大学院工学系研究科　教授
研究開発項目3 石黒 仁揮 慶應義塾大学 大学院理工学研究科　教授
研究開発項目3 根来 誠 大阪大学 量子情報・量子生命研究センター　准教授
研究開発項目3 井上 弘士 九州大学 大学院システム情報科学研究院　教授

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