富士通とYaqumo、次世代量子コンピュータの実用化へ加速 中性原子型と新アーキテクチャで「何がすごい?」

量子コンピュータ実用化に向けた共同研究の開始

この共同研究では、富士通がこれまで主に超伝導型量子コンピュータ向けに開発を進めてきた、将来の「誤り耐性量子計算(FTQC)」を見据えた「Early-FTQC時代」のための量子計算アーキテクチャ「STARアーキテクチャ」と、量子コンピュータのクラウドサービスに必要なオープンソースソフトウェア「Open Quantum Toolchain for OPerators and Users」が活用されます。

これらをYaqumoが開発中の中性原子型量子コンピュータと組み合わせ、実際に動かすことで、両社の技術をさらに発展させることを目指しています。2026年4月から理論的な検討が進められ、同年8月からは実機での検証が開始されました。

中性原子型量子コンピュータの「すごさ」:全結合性とエラー訂正への期待

量子コンピュータにはいくつかの方式がありますが、Yaqumoが開発する「中性原子型量子コンピュータ」は、レーザーで冷却した原子を光で操作するタイプです。この方式の大きな特徴は、情報の最小単位である「量子ビット」同士がすべてつながりやすい「全結合性」を実現しやすい点にあります。

これにより、量子ビットの接続に制約がある超伝導型などの他の方式とは異なる、新しい計算方法の可能性が広がります。特に、計算中に発生するエラーを効率的に修正する「量子エラー訂正」の実現に役立つと期待されており、Yaqumoは2027年度までに、このエラー訂正機能を備えた数百量子ビットを超える規模の実機開発を目指しています。

富士通の技術がもたらす「変化」:STARアーキテクチャとOpen Quantum Toolchain

富士通は、実用的な量子コンピューティング技術の実現に向けて、量子ハードウェアから基本ソフトウェア、そして将来的なFTQCを見据えたアーキテクチャまで、幅広い研究開発に取り組んできました。

今回の共同研究では、中性原子型量子コンピュータに富士通の「STARアーキテクチャ」を適用し、検証します。「STARアーキテクチャ」は、量子計算に必要な量子ビットの数を大幅に減らせる可能性を秘めており、実用的な量子コンピュータの実現を早めることが期待されています。この効果は量子コンピュータの方式によって大きく異なるため、中性原子型での検証は非常に重要です。

また、富士通が開発しオープンソースとして公開している「Open Quantum Toolchain for OPerators and Users」を中性原子型に対応させることで、利用者が異なる方式の量子コンピュータを同じ操作方法で使えるようにすることを目指します。これにより、量子コンピュータの普及が促進されるでしょう。

未来への展望:社会課題解決とFTQCの実現へ

この共同研究を通じて、富士通の量子ソフトウェア・アーキテクチャ技術とYaqumoの中性原子型量子コンピュータを組み合わせ、実際のハードウェア上で検証することで、中性原子型ならではの特性を活かした新たな技術的可能性が探求されます。

もし「STARアーキテクチャ」が中性原子型量子コンピュータで効果を発揮すれば、より少ない量子ビットで実用的な量子計算が実現できる可能性があり、量子コンピュータの実用化に必要なハードウェアの規模を抑えつつ、性能を向上させる新しい道筋を示すことが期待されます。これは、まだ研究段階ですが、将来の社会課題解決に向けた量子コンピューティングの社会実装に大きく貢献する可能性を秘めています。

関係者からのコメント

株式会社Yaqumo CEO 中小司 和広氏は、富士通の知見が中性原子型量子コンピュータの研究開発を後押しすると述べ、共同研究を通じて中性原子型の可能性をさらに引き出し、FTQCの実現に向けた研究開発を着実に前進させたいとコメントしています。

富士通株式会社 富士通研究所 フェロー 兼 量子研究所長 佐藤 信太郎氏は、革新的なハードウェア技術とそれを最大限に活用するアーキテクチャ・ソフトウェア技術の両輪での研究開発が重要であるとし、今回の連携を通じて効率的な量子計算方式の確立や利用環境の高度化につながることを期待し、中性原子型量子コンピュータの特性を活かした新たな知見を獲得し、技術発展に貢献していくと述べています。

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