欧州委員会は、先進的なゲルマニウム-シリコン（GeSi）技術を用いて、電子と光を組み合わせた初の量子チップを開発するための画期的なプロジェクト「ONCHIPS」に300万ユーロ（310万米ドル）を投資しました。トゥウェンテ大学、アイントホーフェン工科大学、CNRSなどの主要機関を含むONCHIPSコンソーシアムが主導するこのプロジェクトは、スピン量子ビットと光通信をCMOS互換プラットフォーム上に統合することで、量子コンピューティングのスケーラビリティの課題を克服することを目指しています。
2020年に発光特性が発見された六角形のGeSi材料は、効率的な量子情報処理と伝送を可能にします。科学者たちは長年立方体のGeSiを研究し、それを使用して量子ビットを構築してきましたが、この六角形の変異体は量子応用に独自の利点を提供します。この一体型統合アプローチはシステムの複雑さを軽減し、大量生産への道を開き、欧州をスケーラブルな量子システムのリーダーとして位置づけています。Quantum Flagshipプログラムの一部であるこのプロジェクトは、欧州の量子独立性を強化し、先進チップの輸入依存度を低減することを目指しています。
ONCHIPSイニシアチブは2026年に終了予定で、量子処理と長距離通信の間のギャップを埋めるスケーラブルな量子アーキテクチャの実現を目標としています。この進歩により、創薬、最適化、サイバーセキュリティなどの分野での実用的な応用が可能となり、グローバルな量子技術の分野における欧州の役割が強化されることが期待されます。
背景
ゲルマニウム-シリコン（GeSi）は、半導体材料の一種です。従来のシリコンにゲルマニウムを組み合わせることで、電子の動き方や光との相互作用を変化させ、量子情報の処理や伝送を効率化する役割を果たします。特に六角形構造を持つGeSiは、量子ビットの構築や発光特性において、従来の立方体構造とは異なる利点を持つとされています。
スピン量子ビットは、電子が持つ「スピン」という性質を利用した量子情報の単位です。スピンには上向きや下向きなどの状態があり、これを0と1の量子ビットとして扱います。CMOS互換プラットフォームとは、現在のコンピュータチップ製造で広く使われているCMOS技術と互換性のある基盤を指します。これにより、既存の製造設備を活用して量子チップを大量生産しやすくし、コスト削減とスケーラビリティの向上を目指しています。
光通信は、光の信号を使って情報を伝達する技術です。量子チップ内で量子ビット（スピン量子ビット）と光通信を統合することで、量子情報同士を遠距離で効率的に接続し、複雑な量子ネットワークを構築する基盤となります。
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2025年2月1日
