VTT フィンランド技術研究センターとIQMクァンタムコンピューターズは、欧州初となる50量子ビットの超伝導量子コンピュータを開発し、現在研究および商用アプリケーション向けに稼働を開始しています。フィンランド政府から2,070万ユーロ（2,150万米ドル）の資金提供を受けたこのシステムは、先進的なチップ技術を活用してノイズを低減し、計算性能を向上させ、古典的なコンピューティングの能力を超えるタスクを可能にします。VTTは、量子ビット信号読み出し用の超伝導TWPA増幅器や革新的なチップレベルの集積ソリューションなど、重要なコンポーネントを提供し、これらはArctic InstrumentsとSemiQonを通じて商業化されています。
この量子コンピュータは、VTTの量子コンピューティングサービスを通じてアクセス可能で、材料モデリング、最適化、人工知能のアプリケーションをサポートしています。その開発には、ジョセフソン接合技術、超伝導シリコン貫通ビア（TSV）、フリップチップ集積方式での大きな進歩が含まれており、これらは現在商用サービスとして提供されています。50量子ビットの容量は、実用的な量子コンピューティングの規模拡大における重要なマイルストーンを示しています。
この成果は、InstituteQのもとでBusinessQコミュニティによってサポートされているフィンランドの量子エコシステムを強化するものです。このエコシステムには、量子技術開発に焦点を当てた25社以上の企業が含まれており、ハードウェア開発からエンドユーザーソリューションまで、量子アプリケーションにおけるイノベーションを推進し、フィンランドをグローバルな量子コンピューティング分野のリーダーとして位置付けることを目指しています。
背景
超伝導量子コンピュータは、極低温環境で電気抵抗がゼロとなる「超伝導」現象を利用した量子ビットを計算の単位としています。記事で言及される「ジョセフソン接合」は、この超伝導回路において量子ビットを実現するための核心的な素子です。通常、超伝導体同士を絶縁体や非超伝導体で挟んだ構造を持ち、量子力学的なトンネル効果を利用して、量子ビットが持つ2つの状態（0と1の重ね合わせ）を制御可能にします。
また、「超伝導シリコン貫通ビア（TSV）」は、シリコン基板の裏側から表側へ垂直に導通孔を開け、配線をつなぐ技術です。これにより、チップ内の信号伝送経路を短縮し、ノイズ低減や集積度向上に寄与します。さらに「フリップチップ集積方式」は、半導体チップの表面にある接続端子を裏返しにして基板に直接実装する手法です。従来のワイヤボンディングと比較して配線長が短く、高密度な実装が可能となり、量子ビット間の結合制御や信号伝送の品質向上に貢献します。これらの技術の進歩により、計算性能の向上とノイズ低減が図られています。
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2025年3月4日
