コネクティビティ

富士通は、創薬や新材料開発で必要になる量子化学計算の問題に対し、量子コンピューティングとハイパフォーマンス・コンピューティング（以下、HPC）を自動で最適に組み合わせて高精度と高速性を両立して計算する計算技術を開発した。量子コンピューターやHPCのハードウェア層だけでなく、それらの上位層の各アルゴリズムまでを自動で組み合わせて最適計算を可能にする技術は世界初だという。

東京大学などの共同研究チームは、あらゆる量子光を所望のパルス波形で出力する光源である「量子任意波形発生器（Q-AWG：Quantum Arbitrary Waveform Generator）」を提唱。その核心となる技術である量子光のパルス波形を自在に制御する手法を開発し、大規模光量子コンピューターの作動に必要となる、特殊なパルス波形を持つ量子光の生成に初めて成功した。

NTTの研究チームは、出力が周期性のような「構造」を持たない関数を用いた問題に対し、検証可能な量子コンピューターの優位性（「量子超越性」と呼ぶ）を示す新たな量子アルゴリズムを初めて考案した。「ショア（Shor）の素因数分解アルゴリズム」以来、約30年ぶりの本質的に新しいアイディアに基づく、検証可能な量子超越性を示すアルゴリズムだという。

東京大学の研究チームは、電磁場により真空中に浮遊する電子の運動状態を、ハイブリッド量子系を利用して量子レベルで観測・制御する手法を発明。電子の運動状態の量子レベルでの制御が電子と超伝導量子回路、電子と真空中に捕獲された原子イオンという2つのハイブリッド量子系で、それぞれ実現可能であることを示した。

理化学研究所などの国際共同研究チームは、シリコン量子ドット・デバイス中の電子スピンを用いて、二つの離れた量子ビット（キュービット）間の量子接続を実現した。量子ドットは、電子を空間的に3次元全ての方向に閉じ込めて操作できるようにした「箱」のようなもので、量子ドット中の電子スピンや正孔スピンは量子ビットの実装手段として知られている。

東京大学の研究チームは、量子コンピューター実機を用いて、強レーザー場中で起こる原子・分子過程の世界初の実証研究を実施。窒素分子イオンの電子波束の時間発展を定性的に再現することに成功した。量子計算には、2021年に東京大学に導入された27量子ビットを持つ超伝導量子回路型量子コンピューター「ibm_kawasaki」を使用した。

理化学研究所、キュナシス（QunaSys）、大阪大学の共同研究チームは、「リープ-ロビンソン限界（Lieb-Robinson bound）」を用いることで、量子力学に基づく大規模な物理系の時間変化（以降、「大規模な量子系のダイナミクス」）を高精度に計算する量子回路の効率の良い設計法を構築した。リープ-ロビンソン限界は、物理的に自然な仮定の下で、情報の伝播する速度限界を与える理論である。

東京工業大学とカリフォルニア大学サンタバーバラ校などの共同研究チームは、磁気光学効果を利用して極低温環境で動作する光変調器を開発し、高速データ通信に成功した。量子コンピューターや超伝導マイクロプロセッサーの活用に欠かせない極低温から室温への高速信号伝送を実現する、重要な基幹技術の一つとなる可能性がある。

NECと三菱重工の研究グループは、秘密計算技術を活用したログ分析システムの開発に着手する。主に産業プラントのセキュリティ強化に向けて、ログを秘匿化したまま分析可能とする技術の開発に取り組む。

NTT、九州大学、東京大学の共同研究チームは、量子コンピューターの動作に応じて動的に誤りを訂正することで、誤り耐性量子コンピューターの拡張における障害とされてきた「バーストエラー」の影響を大幅に削減するアーキテクチャを初めて提案した。

九州大学の研究チームは、超伝導ジョセフソン接合に微量の水素不純物を添加した試料を用いて電流－電圧特性を詳細に調査した。その結果、ジョセフソン接合中の準粒子の干渉効果によって超伝導ジョセフソン素子を流れる電流にノイズ構造が発生することを初めて明らかにした。

KDDI総合研究所と京都大学の研究グループは、フォトニック結晶レーザーを使用した高出力自由空間光通信の実証に世界で初めて成功した。今後研究を進め、宇宙での利用を目指す。

東京工業大学などの共同研究チームは、2000量子ビット（キュービット）の量子アニーリングマシンを用いて物質中の欠陥の分布のシミュレーションを実行し、ノイズのない理想的な環境下での量子相転移の理論とほぼ完全に一致する結果を得ることに成功した。2000量子ビットを有する大規模な超伝導人工量子系が、ノイズの影響を受けずにほぼ完全に動作することを実証したのは世界初だという。

沖縄科学技術大学院大学（OIST）、アイルランドのダブリン大学トリニティカレッジ、オーストラリアのクイーンズランド大学の共同研究チームは、量子誤り訂正（QEC：Quantum Error Correction）の新技術を考案。ノイズを含む部分的な「シンドローム測定（2つの隣接する量子ビットの向きが揃っているかどうかを評価すること）」から、誤りを迅速かつ効率的に検出し、訂正できることを示した。

東芝は、超伝導量子コンピューターの高速化と精度向上の鍵を握るデバイスである可変結合器の新構造である「ダブルトランズモン カプラ」を発案した。可変結合器は、超伝導量子コンピューターで標準的に用いられる「トランズモン量子ビット」をつなぐために用いられるデバイスで、量子ビット間の結合を「オン」／「オフ」することで演算の実行と停止を切り替える。