南デンマーク大学(SDU)は、ハードウェア開発企業[Quantinuum](https://www.quantinuum.com/)およびデンマーク電子インフラストラクチャ・コンソーシアム(DeiC)と提携し、Quantinuum Heliosイオントラップ型量子コンピューティング・プラットフォームをデンマークの国家研究インフラに統合した。デンマーク政府の量子技術に関する国家戦略に沿ってDeiCを通じて調整された専用資金の支援を受け、「Quantinuumハードウェア上でのTQFTsとTQCの実装」と題されたこのプロジェクトは、SDUの研究者にシステムへの直接クラウドアクセスを提供する。このプラットフォームは、耐障害性アルゴリズムを洗練し、実稼働ハードウェア条件下で量子誤り訂正(QEC)プロトコルを評価するための実験的テストベッドとして機能する。
Helios量子処理ユニット(QPU)は、個々の原子イオンをトラップ全体に経路制御するための物理的接合部を備えた量子電荷結合素子(QCCD)アーキテクチャを特徴としている。このシステムは98個の完全接続された物理量子ビットを含み、単一量子ビットゲート忠実度99.9975%、2量子ビットゲート忠実度99.921%を実現している。非局所的な物理量子ビットの移動を利用して全対全接続を可能にすることで、ハードウェアは回路途中での測定、パルスレベル制御、および高度な2レベル連結「アイスバーグ」符号をサポートする。この高速符号化方式は、物理量子ビットと論理量子ビットの比率を約2:1とし、98個の利用可能な物理量子ビットから約48~50個の完全誤り訂正された論理量子ビットを生成し、物理量子ビットの10~100倍低い「損益分岐点を超える」論理エラー率を実証している。
SDUでの研究は、ディレクターのJørgen Ellegaard Andersen教授とWilliam Elbæk Mistegård助教授が率いる量子数学センター(QM)を拠点として行われる。科学チームは、論理量子ビットのベースラインを利用して、理論的なトポロジカル量子場理論(TQFT)と実世界の量子ハードウェアを橋渡しし、普遍的で誤り訂正された量子計算を実証するためにTuraev-Viro理論に基づくトポロジカル表面符号を明示的にテストする。SDUの研究者は、物理プロセッサ上で複雑な結び目不変量を計算するためにAharonov-Jones-Landauアルゴリズムの変種を展開しており、Mistegårdは最近、フランスの高等科学研究所(IHES)でこのプロジェクトを発表した。この研究は、Heliosのリアルタイム実行エンジンとそのPythonベース言語Guppyを活用し、GPU加速された古典スーパーコンピューティングと動的な測定駆動型量子ループを組み合わせ、QPUのベンチマークを行い、製薬、金融、防衛セクター向けのハイブリッド機械学習アプリケーションを設計するための構造化された環境を提供している。
デンマークのインフラストラクチャ・パートナーシップを概説する公式の同期展開発表は、Quantinuumを通じて確認できる。オープンソースソフトウェア配布、TQFT実装ベンチマーク、および量子数学センターでの地域技術人材育成を示す副次的な学術リリースについては、SDU数学・コンピュータサイエンス学部の公報を参照されたい。基礎となる98量子ビットハードウェアメトリクス、2:1論理符号化のブレークスルー、およびリアルタイムアルゴリズム制御フロー機能を追跡する詳細な技術的内訳については、Quantinuum Heliosアーキテクチャ・インデックスを参照されたい。
2026年6月18日
