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日立製作所は12日、シリコン製の半導体チップを使用する量子コンピューターの実用化に向けて、情報の最小単位「量子ビット」を自由に動かせる制御方式を提案し、その効果を確かめたと発表した。材料開発や創薬などに革新をもたらすシリコン量子コンピューターの社会実装に、一歩近づきそうだ。

日立が提案するのは、量子状態を維持したまま量子ビットを移動(シャトリング)させるという「シャトリング量子ビット方式」。全ての量子ビットに演算や読み出し回路を接続する必要がなくなり、配線構造を簡略化できる。さらに量子ビットがない領域に移動させて演算を行うことで、大規模集積を拒むエラーを抑制できるという。

圧倒的な計算能力を実現できるとされる量子コンピューターを巡っては、現時点で開発が先行する「超電導」など、複数の方式による開発競争が世界で激化している。

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中でも日立が追求するシリコン方式は、成熟した半導体製造技術を応用できるため、量子ビットの大規模な集積化に有利な方式として期待されている。　量子コンピューターの制御に必要なシステムの開発に向けて日立は、分子科学の中核的研究拠点「分子科学研究所」(愛知県岡崎市)との共同研究も加速したい考えだ。
https://news.yahoo.co.jp/articles/ebebe072f50b63f25cc105822f5604d558bf87c8

量子コンピューターは極低温に冷やした「超電導」の技術を使う方式が主流。シリコン方式は超電導タイプに比べて開発は遅れているものの、既存の半導体技術を活用できる。将来の大規模集積化や高性能化には有利な面があるとされている。日立はシリコン方式の研究開発に取り組んでいる。



日立が開発する方式ではシリコン素子中に微小な箱を作り、電子1個をとじ込めることで計算に必要な量子ビットを実現する。従来は箱の中に電子を固定することが前提だったが、考案した新手法では必要に応じて電子を移動させることで効率よく演算などに利用できる。

量子ビットを固定する従来方式に比べて配線や回路が削減され、構造がシンプルになる利点が見込める。隣接する量子ビットの間で「クロストーク」と呼ばれるエラーが生じるのを抑制する効果も期待できる。量子ビットの数を大幅に増やし、量子コンピューターを高性能化するのに役立つとみている。

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