本研究開発テーマでは、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する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とシリコン量子ビット間結合技術を開発します。加えて半導体量子コンピュータの光ネットワーク接続技術の開発も推進します。これらの研究開発テーマの達成により、半導体量子コンピュータのネットワーク化の要素技術を確立し、ネットワーク型量子コンピュータによる大規模化を開拓します。これにより目標6で目指す誤り耐性汎用型量子コンピュータ実現に貢献します。
この達成に向けて、シリコン量子ビットで構成されるNISQ規模の量子コンピュータをネットワーク化するシリコン量子ビット間の中長距離接続技術や、通信波長帯光子との量子インターフェースとしてのゲルマニウム正孔量子ドット、さらにもつれ光子対から遠隔スピン量子ビット間のもつれ生成など、半導体量子ビットの高い電気制御性、集積性、さらに光デバイスとしての通信波長帯光子との結合など多くの利点を生かした新しい量子インターフェースとネットワーク化基盤技術の開発に挑戦します。これまでは単一光子から単一電子スピンへの量子状態変換の実証にとどまっており、本プロジェクトで、シリコン量子コンピュータのネットワーク化と光ネットワーク接続による大規模化を目指した要素技術の研究開発を推進します。