Xanadu Quantum Technologies Inc.は、量子コンピューティングおよび通信用のシリコンフォトニック集積回路の開発を加速するため、米国空軍研究研究所（AFRL）と4年間の研究開発パートナーシップを締結しました。この協力関係では、フォールトトレラントな光量子プロセッサの構築に不可欠な、もつれ光子源や圧搾光発生器などの光学部品の最適化に向けた共同の取り組みを支援します。また、この合意には、将来の軍事および商業用途に重点を置いた、チップスケール集積および回路レベル設計に関する知識交換も含まれています。
このパートナーシップの一環として、AFRLはXanaduにシリコンフォトニクスのプロセス設計キット（PDK）へのアクセスを提供します。Xanaduは、PDKをシミュレーションツールに統合し、量子ハードウェア開発者のニーズに合わせて回路設計を調整するための技術的フィードバックを提供します。これには、もつれ合い分布と光量子ゲートの忠実度などの主要分野における性能評価が含まれます。このパートナーシップは、2025年初頭に実証された35個の光学チップと13キロメートルの光ファイバーで構成されるモジュラーシステム、Auroraプロトタイプを含むXanaduの光量子コンピューティングプラットフォームを基盤としています。
また、この協力関係では、光量子プロセッサの商業化への道筋を探り、スケーラブルな製造のためのロードマップを共同開発します。Xanaduは市場需要と統合ユースケースに関する知見を共有し、AFRLはXanaduのシステムアーキテクチャとソフトウェアツールチェーン（量子機械学習とシミュレーションへの貢献を含む）を評価します。このプロジェクトは、デュアルユース量子技術に対する米国国防総省のより広範な関心を示すとともに、フォトニクスが国家安全保障と科学の進歩のための展開可能な量子システムを実現する可能性を強調しています。
背景
本記事で登場する技術用語の背景を説明します。まず「シリコンフォトニクス」は、半導体製造で広く使われるシリコン素材を用いて、光信号を扱う集積回路を小型化・高密度化する技術です。これにより、従来の大型装置とは異なり、チップスケールでの光量子処理が可能になります。「フォールトトレラント」とは、構成要素の一部が故障したり誤作動を起こしたりしても、システム全体として正しい計算結果を出し続ける耐障害性のある設計を指します。光量子コンピュータにおいて、エラー訂正を可能にするこの特性は実用化への鍵となります。また「もつれ光子源」は、量子もつれという特殊な状態にある光子のペアを生成する装置です。量子もつれとは、粒子間の距離が離れていても片方の状態変化が即座にもう片方に影響を与える現象であり、量子計算や通信における情報の伝達・処理において重要な役割を果たします。
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2025年4月24日
