フィンランドの複数機関による研究コンソーシアムが、Business FinlandのRise to the Challengeプログラムの下でQScaleプロジェクト(「通信技術による量子コンピューティングのスケールアップ」)を立ち上げるための資金を獲得した。総予算690万ユーロ(800万米ドル)に裏打ちされ、そのうちBusiness Finlandからの主要助成金550万ユーロ(640万米ドル)を含むこの3年間の構造的イニシアチブは、超伝導量子コンピュータにおける従来の電気制御ケーブルを、高速でエネルギー効率の高い光通信インフラに置き換えることを目指している。2026年9月1日に開始予定のこのプロジェクトは、VTTフィンランド技術研究センターが調整役を務め、タンペレ大学およびアールト大学と提携し、大規模量子処理アレイを制限する熱的およびエネルギー的ボトルネックを回避するための学際的プラットフォームを確立する。
QScaleイニシアチブは、1000量子ビットの閾値を超える超伝導量子処理ユニット(QPU)を管理する際に遭遇する熱的および電子的スケーリングの限界を標的としている。現代のゲートモデル超伝導システムは、室温制御ラックからミリケルビン温度(20 mK未満)で動作する希釈冷凍機内部へと配線された個別の同軸電気ケーブルに依存している。この電気配線設定は、寄生的な周囲熱を超低温環境に伝導し、量子ビットのコヒーレンス時間を劣化させる熱ノイズを引き起こす。物理的な量子ビットアレイが耐障害性動作に必要な100万量子ビットの水準に向けてスケールするにつれ、標準的な電気インフラからの累積熱負荷によりエネルギー消費が指数関数的に増加し、原子力発電所の出力に相当する総電力投入が必要となる可能性がある。
この熱的ボトルネックを解消するため、QScaleは超伝導回路と直接インターフェースする光ベースのデータ伝送層を開発している。技術ロードマップは、重い同軸ケーブルを高帯域幅、低熱伝導率の光ファイバーに置き換え、極低温環境に制御データを送り込む。
この光制御フレームワークは、多層コンポーネントスタックを介して動作する:
- 高周波マイクロ波生成：変調された赤外線レーザーパルスを極低温環境下で直接、超高精度でノイズフリーのマイクロ波制御信号に変換し、量子ビット状態を操作するための特殊なオンチップ光電子部品の開発。
- 極低温量子パッケージング：シリコンフォトニクス、高周波無線周波数（RF）エレクトロニクス、超伝導回路を統合されたサブアセンブリに組み合わせた、コンパクトな低温System-in-Package（SiP）モジュールの設計。
- 統合パイロット施設：Tampere UniversityのSiPFAB（System-in-Package Fabrication）パイロットラインとSoC Hub (System-on-Chip)を活用し、極低温条件下でマイクロおよびナノファブリケーションされた光電子モジュールをテスト。
QScaleプロジェクトの初期段階は、2026年9月1日から2029年8月31日まで実施され、基礎的なチップレベルのR&Dとベースラインハードウェア検証に焦点を当てる。コンソーシアムの資本構造の下、タンペレ大学は総予算のうち約160万ユーロ(180万米ドル)を管理し、准教授Jukka Viheriäläの指揮の下でRF信号生成と高度なパッケージングワークフローを主導する。このプロジェクトは、フィンランド大学世界無線インフラ(FUWIRI)やフォトニクス研究・イノベーションプラットフォーム(FinnLight)など、フィンランドの国家研究インフラを活用する。
この技術ロードマップは、2030年代に商業化段階へ移行するよう設計されており、高性能コンピューティング(HPC)ノードとの統合を目標とし、量子アクセラレータを古典的スーパーコンピューティングクラスタと直接リンクする。フェーズ1の終了時に進捗指標が成功裏に達成されれば、Business Finlandの枠組みは2029年9月から2年間の拡張フェーズを認めており、フィンランドの商業産業パートナーを参加させ、光制御プラットフォームを世界の量子ファウンドリ設備向けの輸出指向型技術スタックへとスケールアップする。
プロジェクトの公式立ち上げ概要は、VTTフィンランド技術研究センターのポータルで確認できる。国家研究マトリックス内の完全な機関別内訳と資金配分については、Business Finlandのプレスレジストリとタンペレ大学の発表概要を参照されたい。
2026年6月3日
