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NISTEP注目科学技術 - 2022_E147

量子コンピューターを含む量子情報処理技術。量子性を活かしたスーパーコンピューターをはるかに上回る計算性能を持つ計算などが可能となる。

近年、超伝導量子ビットを始めとした、量子デバイスの発展により、従来達成が困難であった高い精度での量子操作、量子もつれ生成、そして、量子エラー訂正が可能となってきた。現在は、トランジスターの初期のような状況であるが、基本的な技術や量子技術の理解が進んできている。

必要な要素技術としては、極低温環境を効率よく生み出す技術を作るか、そもそも極低温環境以外での高精度な量子技術の発展が必要である。現在最も進んでいる量子系の1つである超伝導量子ビット系は、希釈冷凍機を必要としており、量子コンピューターを作るために必要な量子ビット数を達成するためには、かなりの数もしくは大きさの希釈冷凍機が必要である。
この課題への解決策の1つとして、従来の半導体量子ビット技術と異なるアプローチで、ワイドバンドギャップ半導体を使った室温での量子技術などが登場しており、これらの技術からブレークスルーが生まれることで、量子情報処理技術は一層発展していくと思われる。