コネクティビティ

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。

東京工業大学や産業技術総合研究所などの共同研究チームは、表面弾性波の孤立パルスの発生技術を開発し、その技術を用いて単一電子の高効率な移送を実現した。汎用量子コンピューターの実現には、離れた量子ビット（キュービット）間で情報を移送する手段の確立が必要不可欠であり、今回の手法は量子ビットの集積化実現につながる成果となる。

情報通信研究機構（NICT）、慶應義塾大学、東京理科大学、東京大学の共同研究チームは、量子コンピューターに最適な量子演算シーケンスを体系的に見つける手法の開発に成功した。数十キュービット（量子ビット）程度の中規模量子コンピューターのパフォーマンス向上や環境負荷低減につながる成果である。

理化学研究所の研究チームは、シリコン量子ドット・デバイス中の電子スピンを用いた量子ビットを用いて、シリコン量子コンピューターにおける量子誤り訂正機能の実装に世界で初めて成功した。大規模量子コンピューターの実現における課題の1つである、量子誤り訂正機能の最も基本的な実装となる。

東京大学と豊田中央研究所の共同研究チームは、ニューラルネットワークの一種であるリザバーコンピューティング・モデルに用いるニューロン群に、意図的に特性ばらつきを与えることで、マルチスケール・システムに関する時系列予測性能を向上させることに成功した。神経系や大気・海洋系といった、異なる時間的・空間的スケールを持つ複数の部分系が相互作用するマルチスケール・システムを対象とした機械学習ベースの予測手法ではこれまで、異なる時間スケールに同時に対応することが困難だった。

横浜国立大学の研究チームは、ダイヤモンド中の窒素空孔中心（NV中心）からなるスピン量子ビットを、光、マイクロ波およびラジオ波を用いた独自手法で高空間分解能かつ高忠実度に制御することに成功した。ダイヤモンドを用いた大規模集積量子メモリーおよび量子プロセッサーの実現につながる基礎技術として期待される。