EeroQは、50本未満の物理制御線で最大100万量子ビットを管理できる制御アーキテクチャを実証し、量子ハードウェアのスケーラビリティにおける重要な進展を発表した。この成果は「配線問題」に対処するものである。配線問題とは、他の実装方式では量子ビットをアドレス指定し制御するために数千本の個別ケーブルが必要となり、克服不可能な熱的・工学的課題を生み出すという、量子コンピューティングにおける重大なボトルネックである。この新しいアプローチの実証は、米国のSkyWater Technologiesの半導体ファウンドリで130nmプロセス技術を用いて製造されたデバイス、同社のWonder Lakeチップを使用して行われた。
EeroQプラットフォームは、超流動ヘリウムの表面に捕捉された電子を量子ビットとして利用する。固定された位置にあることが多い固体スピン量子ビットとは異なり、これらの電子は高い移動性を持ち、古典的な電荷結合素子(CCD)イメージセンサーで使用されるものと同様の三相電圧シーケンスを用いてチップ全体を移動させることができる。補足論文で発表された技術的成果によると、研究チームは128の独立した輸送マイクロチャネルを通じて、ミリメートルスケールの距離にわたって電子パケットを選択的にシャトリングすることを実証した。特に注目すべきは、このアーキテクチャがアドレサブルゲートアレイ(AGA)配線方式を利用しており、わずか14の制御電圧で128のチャネルのいずれかを一意にアドレス指定できることである。これにより、将来の高密度量子ビットアレイに向けた対数スケーリングの道筋が確立された。
実験データは、この輸送メカニズムの堅牢性を確認し、検出可能な電子損失なしに10の9乗を超えるシャトリング操作が完了した。この研究はまた、単一電子の分離と制御の証拠を提供した。これは、システムを大規模量子プロセッサとして動作させるための基本的な前提条件である。標準的な130nm製造プロセスを活用することで、EeroQは専用の制御電子回路を量子ビットホストデバイスに直接統合し、平面的で製造可能なフォームファクタ内で全対全接続性と高忠実度ゲート操作を実現することを意図している。この実証により、「ヘリウム上の電子」(eHe)方式は、特に数千の論理量子ビットを必要とする複雑な耐故障性量子回路を実装する際に、イオントラップ方式や超伝導方式に対する実行可能な代替手段として位置づけられた。
EeroQの公式プレスリリースと詳細な技術研究については、それぞれ同社のウェブサイトで確認できる。
2026年1月15日
