フラッシュ2023年10月12日

• 隣接するシリコン量子ビット間で強い誤り相関を観測＝理研など

  by MITテクノロジーレビュー編集部 [MIT Technology Review Japan]

  理化学研究所と東京工業大学などの共同研究チームは、シリコン量子ビットの隣接ペアに対して誤りをもたらすゆらぎを測定し、隣接するシリコン量子ビット間に強い誤り相関が観測されることを見い出した。

  大規模量子コンピュータで実用的な計算をするには、量子ビットの誤りに対する耐性が必要であり、量子ビット間の誤り相関が誤り耐性に大きく影響することが知られている。研究チームは今回、高密度に集積されたシリコン量子ビット列において期待される誤りの特性を調べるため、100ナノメートル（nm、1nmは10億分の1メートル）程度離れたシリコン量子ビットのペアに対して、各量子ビットに誤りをもたらす、位相回転速度のゆらぎ（時間的変動）の同時測定を実施した。

  同チームが、ゆらぎのデータを解析し、それらの間の相関の強さや位相関係を周波数ごとに評価した結果、0.02ヘルツ（Hz）程度以下の低い周波数においては量子ビット間に負の相関を、0.06Hz程度以上の周波数領域では量子ビット間に正の相関を観測。さらに、1Hzにおける相関の強さは0.7程度と、最大値1の70％に達することを見い出し、隣接するシリコン量子ビット間では、強い誤り相関が観測され得ることを明らかにした。

  シリコン量子ビット間において誤り相関が強くなり得るという知見は、シリコン技術に立脚した誤り耐性型汎用量子コンピュータの将来設計と性能向上に大きく貢献すると考えられる。研究論文は、ネイチャー・フィジックス（Nature Physics）オンライン版に2023年10月9日付けで掲載された。

  （中條）

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