プログラム紹介

ムーンショット目標62050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現

誤り耐性型汎用量子コンピュータが、複雑な社会課題の解決に貢献(PDF 677KB)

研究開発プログラム概要

 従来のコンピュータの進歩が限界に達しつつあるといわれるなか、爆発的に増大する様々な情報処理の需要に対応しうる量子コンピュータが注目を集めています。多様かつ複雑で大規模な実問題を量子コンピュータで高速に解くには、量子的な誤りを直しながら正確な計算を実行する誤り耐性型汎用量子コンピュータの実現が鍵となります。そのため、本研究開発プログラムでは、ハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク及び関連する研究開発を推進していきます。

構想ディレクター(PD)

北川 勝浩大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授

【PDメッセージ】
 誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現するには、膨大な数の量子ビットを集積して、量子誤り訂正符号によって冗長性を持たせるとともに、物理的に生じる量子誤りを誤り耐性閾値以下にする必要があります。本事業では、一定規模の量子コンピュータを開発して量子誤り訂正の有効性を実証することを目標とします。多数の量子コンピュータを量子通信で結合して大規模化する可能性も念頭に置いて、1)ハードウェア、2)通信ネットワーク、3)理論・ソフトウェアの3つのカテゴリで、競争と協力を図りながら、研究開発プロジェクトを推進していきます。

研究開発プロジェクト

誤り耐性型量子コンピュータにおける理論・ソフトウェアの研究開発
プロジェクトマネージャー(PM) 小芦 雅斗(東京大学 大学院工学系研究科 教授)
研究開発プロジェクト概要 量子情報、アーキテクチャおよび物理系の研究者を結集し、量子ビットの設計、誤り耐性方式の実装、効率的に計算を実行するためのコンパイラや言語までを包含した協調設計モデルを構築します。それにより、2050年には、大規模な量子コンピュータの実現を目指します。
量子計算網構築のための量子インターフェース開発
プロジェクトマネージャー(PM) 小坂 英男(横浜国立大学 大学院工学研究院/先端科学高等研究院 教授)
研究開発プロジェクト概要 超伝導量子ビットと通信用光子をつなぐため、量子メモリとオプトメカニカル結晶を融合した量子インターフェースを開発します。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。
イオントラップによる光接続型誤り耐性量子コンピュータ
プロジェクトマネージャー(PM) 高橋 優樹(沖縄科学技術大学院大学 量子情報物理実験ユニット 准教授)
研究開発プロジェクト概要 複数のイオントラップを光で連結する新しいアイデアにより、従来技術では達成できない、大規模化が容易なイオントラップデバイスを開発します。それにより、2050年には、大規模な量子コンピュータの実現を目指します。
誤り耐性型大規模汎用光量子コンピュータの研究開発
プロジェクトマネージャー(PM) 古澤 明(東京大学 大学院工学系研究科 教授)
研究開発プロジェクト概要 独自に開発した量子ルックアップテーブル法を発展させ、大規模な誤り耐性のある量子演算を実現します。それにより、2050年には、常温動作を特徴とする大規模な光量子コンピュータの実現を目指します。
大規模集積シリコン量子コンピュータの研究開発
プロジェクトマネージャー(PM) 水野 弘之(株式会社日立製作所 研究開発グループ 基礎研究センタ主管研究長兼日立京大ラボ長)
研究開発プロジェクト概要 半導体の回路集積化技術を活かし、シリコン量子ビットの大規模化、高集積化を実現します。それにより、2050年には、高集積性・低消費電力を特徴とする大規模な量子コンピュータの実現を目指します。
ネットワーク型量子コンピュータによる量子サイバースペース
プロジェクトマネージャー(PM) 山本 俊(大阪大学 大学院基礎工学研究科/先導的学際研究機構 教授)
研究開発プロジェクト概要 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。
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 システムプラットフォーム研究所 主席研究員)
研究開発プロジェクト概要 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エ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。

関連イベント

お問い合わせ先

国立研究開発法人科学技術振興機構 挑戦的研究開発プログラム部
プログラム推進グループ ムーンショット目標6 担当

e-mail moonshot-goal6メールアドレスjst.go.jp