三菱電機株式会社は、量子情報処理技術の拡張性と実用性の向上を目指し、Quantinuum株式会社、慶應義塾大学、ソフトバンク株式会社、三井物産株式会社、横浜国立大学、株式会社LQUOMと共同研究契約を締結しました。この連携は、複数の量子コンピュータと従来型システムを接続し、処理能力の制限やサービスの中断といった課題に取り組むことを目的としています。主な研究分野には、量子メモリ、量子リピーター、量子状態を光子に変換する高効率トランスデューサー、伝送経路を安定化するサブシステム、量子コンピュータの制御システムが含まれます。
この研究は、サイト内および都市間の量子接続を対象とし、量子もつれと光子ベースの通信を活用して、長距離量子情報転送を実現します。量子リピーターは、量子通信における重要な課題である光子損失を軽減します。また、この連携では、信頼性の高い量子ネットワークに不可欠な、伝送経路を安定化し、乱れた量子状態を復元するサブシステムの開発も行います。
この取り組みは、仮想的な大規模量子コンピューティングと効率的なリソース共有を可能にする、堅牢な量子情報インフラの確立を目指しています。このプロジェクトでは、川崎市、横浜市、神奈川県と協力して、実践的なネットワーク環境の評価を行います。
背景
量子もつれは、2つ以上の量子ビットが密接に関連し、一方の状態を測定すると瞬時に他方の状態が決定される現象です。これにより、離れた場所にある量子コンピュータ間で情報を共有する基盤となります。量子リピーターは、光ファイバーなどを通じた通信で発生する光子の損失を補完する装置です。量子状態は複製できないため、中継点で信号を増幅する従来の技術が適用できず、量子リピーターは損失を軽減し、長距離での量子情報転送を可能にします。
また、高効率トランスデューサーは、量子コンピュータ内部で扱われる量子状態を、光ファイバーで伝送しやすい光子に変換するデバイスです。これにより、異なる種類の量子システムやネットワーク間での接続が容易になります。さらに、伝送経路を安定化するサブシステムは、外部の振動や温度変化などによる環境ノイズから量子状態を守り、乱れた状態を復元することで、信頼性の高い量子ネットワークの構築を支えます。これらの技術は、大規模な量子情報インフラの実現に不可欠な要素です。
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2025年2月27日
