東京大学,日本電信電話株式会社,情報通信研究機構,科学技術振興機構（ＪＳＴ）

令和７年１月１７日

東京大学
日本電信電話株式会社
情報通信研究機構
科学技術振興機構（ＪＳＴ）

光量子計算プラットフォームに
世界で初めて量子性の強い光パルスを導入

～スパコンを超える光量子コンピューターへ突破口～

ポイント

東京大学 大学院工学系研究科の武田 俊太郎 准教授および吉田 昂永 大学院生（当時）らの研究チーム、日本電信電話株式会社、情報通信研究機構は、量子性の強い光パルスで計算できる世界初の汎用型光量子計算プラットフォームを実現しました。

近年、光の連続量方式での汎用的な計算を目指した光量子計算プラットフォームが目覚ましく進展し、量子コンピューターの有望な方式として期待されています。しかし、これまで実現されたプラットフォームは全て、行える演算の種類が「線形演算」のみに限定された不完全なものであり、この演算だけでは現代のコンピューターより高速に計算できないことが知られていました。今回、本研究グループは、「非線形演算」も可能にする量子性の強い光パルスを光量子計算プラットフォームに導入することに世界で初めて成功しました。このプラットフォームをテストベッド（試験用環境）として利用すれば、従来はできなかった非線形演算の実装や、量子誤り訂正処理の評価、さらには最適化や機械学習などの量子アプリケーションの探索が大きく進展します。また、今回のプラットフォームで採用している光回路構成は拡張性に優れた独自方式であり、今後これを多数の光パルスを用いた計算ができるシステムへとスケールアップしていくことで、将来的にはスパコンを超える誤り耐性型万能量子コンピューター実現へつながるものと期待されます。

本研究成果は、米国東部時間２０２５年１月１７日付で、米国科学誌「ＰＲＸ Ｑｕａｎｔｕｍ」に掲載されます。

本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業「光量子技術の汎用化による量子アプリケーション創出（ＪＰＭＪＦＲ２２３Ｒ）」、同 ムーンショット型研究開発事業 目標６「誤り耐性型大規模汎用光量子コンピュータの研究開発（ＪＰＭＪＭＳ２０６４）」、同 共創の場形成支援プログラム「量子ソフトウェアとＨＰＣ・シミュレーション技術の共創によるサスティナブルＡＩ研究拠点（ＪＰＭＪＰＦ２２２１）」、キヤノン財団による支援を受けて行われました。

＜プレスリリース資料＞

＜論文タイトル＞

“Sequential and Programmable Squeezing Gates for Optical Non-Gaussian Input States”
ＤＯＩ：10.1103/PRXQuantum.6.010311

＜お問い合わせ先＞

（英文）“Optical Quantum Computing Platform Integrates Highly Non-Classical Optical Pulses for the First Time: A Breakthrough Toward Optical Quantum Computers Surpassing Supercomputers”

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