アルバック株式会社とアルバック・クライオ株式会社は、IBMの協力のもと、量子コンピュータ向けの次世代希釈冷凍機の開発を発表しました。2026年初頭の導入を目指すこのシステムは、超伝導量子ビットの動作に不可欠な10ミリケルビンの極低温環境を提供します。現在は主に海外ベンダーから調達されているシステムとは異なり、この取り組みは日本国内での生産体制を確立し、量子研究および産業界への迅速な納入と長期的な保守サポートを確保します。
このシステムは、サプライチェーンの独立性を確保するため、希釈ユニット、パルスチューブ冷凍機、真空部品を完全に自社製造しています。また、ますます複雑化する量子プロセッサに対応できるスケーラブルなモジュール設計を採用しています。この開発はIBMのハードウェア仕様に基づいており、ニューヨーク州ポキプシーにあるIBMの量子データセンターで評価が行われています。この提携は、両社間の既存の半導体分野での協力関係を基盤とし、アルバックの量子低温技術への事業展開を拡大するものです。
この取り組みは、重要な極低温技術の国産化により、日本の量子インフラにおけるボトルネックに対処するものです。アルバックの長期的なロードマップには、IBMとの継続的な協力関係や、研究機関や産業パートナーへの極低温プラットフォームのグローバルな展開が含まれています。同社は、先進的な真空技術と低温工学を通じて、量子コンピューティングのサプライチェーン拡大において重要な役割を果たすことを目指しています。
背景
希釈冷凍機は、超伝導量子ビットが正常に動作するために必要な極低温環境、具体的には10ミリケルビンという極めて低い温度を生成する装置です。通常、量子コンピュータの演算エラーを防ぐためには、外部の熱ノイズの影響を排除する必要があるため、この装置は不可欠なインフラとなります。
また、パルスチューブ冷凍機は、希釈冷凍機をさらに冷却するための前段階の装置です。希釈冷凍機単体では達成できない低温領域を実現するために用いられ、全体の冷却システムを構成する重要な部品の一つです。
スケーラブルなモジュール設計とは、量子プロセッサの規模が大きくなった際にも、システムを段階的に拡張できるようにする設計思想です。個々のモジュールを組み合わせて容量や性能を増強できるため、将来の複雑化する量子コンピュータへの対応を容易にします。
関連する記事としてアルバック、日本初の国産量子コンピュータ向け希釈冷凍機を開発、IBM、マルチモダリティ量子ロードマップ拡大に向けHRL Laboratoriesの買収を完了、IBM、2029年のStarling量子コンピュータに向けてマルチチップアーキテクチャを拡張するためモジュール式クライオジェニックセルを接続もあわせてご覧ください。
2025年3月29日
