NTTとNII、量子コンピュータを理論的に統合評価する方法を世界で初めて確立

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2013.10.8（火）18:35

技術レイヤ統合の概念図「量子物理から量子コンピュータ・アーキテクチャまで」全 2 枚

　情報・システム研究機構国立情報学研究所（NII）の根本香絵教授とその研究チームは10月8日、日本電信電話（NTT）物性科学基礎研究所と共同で、「量子コンピュータ」を理論的に統合評価する方法を、世界で初めて開発したことを発表した。

　現時点で最も有望とされる、大規模な「誤り耐性量子コンピュータ」について、上層のアルゴリズムから下層の素子制御までのすべての技術レイヤを漏れなく統合してアルゴリズムを解析し、量子コンピュータの性能を評価する方法を、世界で初めて確立した。従来は、素子の技術や量子誤り訂正符号の理論は、それぞれ独立したテーマとして研究されていた。

　同時に、この方法を用いて、実際に「ショアの素因数分解アルゴリズム」を解析したところ、量子コンピュータのパフォーマンスは、素子の完成度よりも、ソフトウェア的アプローチ（基本素子の配列、使い方、組み合わせ等）によって大きく変わることも判明したとのこと。

　本手法により、量子コンピュータのリソースと性能を評価できる、統一的な設計指針の策定が可能になる。両者は、これにより大規模な量子コンピュータの実現に向けてとるべき指針が明らかになったとしている。NIIでは、トポロジカル量子回路の最適化問題をゲーム化した『meQuanics』を用い、オープン・サイエンス的手法も取り入れて、研究を進める予定。NTTでは、光と電子を強く相互作用させる光モジュールの実現に向けた研究にも取り組む。

《冨岡晶》