米国国防高等研究計画局（DARPA）は、包括的な技術分析と検証を経て、量子ベンチマーキングイニシアチブ（QBI）の一環である大規模実用量子コンピューティングのための未探索システム（US2QC）プログラムの検証および共同設計段階において、マイクロソフトとPsiQuantumを選定しました。このイニシアチブは、実用規模の量子コンピュータを現在の予測よりも早く構築できるかどうかを判断し、2033年までに費用対効果の高い運用を実現することを目指しています。
2023年1月に発表されたUS2QCプログラムは、3段階で進められることが定められていました。PsiQuantumとマイクロソフトは最初の2段階を通過し、現在最終段階に入っています。
2024年7月、DARPAはUS2QCを拡張する、別個ながら関連するプログラムである量子ベンチマーキングイニシアチブ（QBI）を発表しました。QBIが導入された時点で、マイクロソフトとPsiQuantumはUS2QCの第2段階にありました。US2QCの最終段階は、産業的に有用な量子コンピュータの検証と共同設計というQBIの目標に合致しています。
50人以上の専門家で構成されるDARPAの評価チームは、2023年初頭からマイクロソフトとPsiQuantumと協力し、スケーラビリティ、信頼性、実用的なアプリケーションへの適合性に焦点を当てて、両社の量子コンピューティングアプローチの厳密な評価を行ってきました。マイクロソフトはコンパクトな超伝導トポロジカル量子ビットアーキテクチャを開発しており、PsiQuantumはシリコンベースのフォトニクスを使用して格子状のフォトニック量子ビットシステムを開発しています。
背景
超伝導トポロジカル量子ビットは、マイクロソフトが開発しているアーキテクチャです。通常の量子ビットは外部のノイズによって計算エラーが起きやすいですが、トポロジカルな性質を利用することで、物理的にエラーに強い状態を実現しようとする技術です。これにより、安定した量子計算の実現を目指しています。
シリコンベースのフォトニクスは、PsiQuantumが採用している手法です。半導体製造で使われるシリコン素材を用い、光（光子）の情報伝達特性を利用して量子ビットを構成します。従来の量子コンピュータとは異なるアプローチであり、既存の半導体製造技術との親和性が高い点が特徴です。
格子状のフォトニック量子ビットシステムとは、光を用いた量子ビットを規則正しい網目状（格子）に配置した構造です。この配置により、量子もつれなどの量子力学的な操作を効率的に行い、大規模な計算処理を可能にすることを目指しています。
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2025年2月6日
