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公開：2025-03-26

富士通がダイヤモンドスピン方式量子コンピュータで量子ゲート操作の高精度化を達成、エラー確率0.1%未満を実現

text: XEXEQ編集部
（記事は執筆時の情報に基づいており、現在では異なる場合があります）

記事の要約

• 富士通が量子ゲート操作の高精度化を達成
• 量子ゲートのエラー確率0.1%未満を実現
• 誤り訂正に必要な精度に到達

富士通のダイヤモンドスピン量子コンピュータ技術の進展

富士通は2025年3月24日、デルフト工科大学およびQuTechと共同で、ダイヤモンドスピン方式量子コンピュータの量子ゲート操作において、エラー確率0.1%未満という高精度を世界で初めて達成したことを発表した。この成果は量子コンピュータの実用化に不可欠な誤り訂正を可能にする重要な技術的進展となっている。^[1]

今回の技術開発では、高純度ダイヤモンドの使用による環境ノイズ源の低減と、デカップリングゲートの設計による量子ビットの安定化を実現した。さらにゲートセットトモグラフィをダイヤモンドスピン量子ビットに世界で初めて適用することで、量子ゲート操作の最適化に成功している。

実験結果では、電子スピン量子ビットで99.99%、窒素核スピン量子ビットで99.999%という高い精度を達成した。約800個の量子ゲート操作で構成される50回の量子状態交換シーケンスにおいても、量子状態を正確に予測できることが実証されている。

ダイヤモンドスピン方式量子コンピュータの特徴まとめ

量子ゲートについて

量子ゲートとは、量子コンピュータにおいて量子ビットの状態を制御・操作するための基本的な演算単位のことを指す。主な特徴として、以下のような点が挙げられる。

• 量子状態の重ね合わせや位相を操作する基本演算
• 複数の量子ビット間の相互作用を制御
• 量子アルゴリズムを実行するための基本要素

量子ゲートの操作精度は量子コンピュータの性能を左右する重要な要素となっている。富士通が達成した0.1%未満のエラー確率は、量子コンピュータの実用化に向けた重要な技術的基準を満たすものであり、誤り訂正を実現するための重要な一歩となっている。

ダイヤモンドスピン方式量子コンピュータに関する考察

ダイヤモンドスピン方式は超伝導方式と比較して高温での動作が可能であり、小型の冷凍機で対応できる点が大きな利点となっている。光接続による量子ネットワークの構築も可能であることから、スケーラブルな量子コンピュータの実現に向けた有力な方式として期待が高まっている。

今後の課題として、量子ビット数の増加に伴う制御の複雑化や、光量子チップと制御回路の集積化などが挙げられる。これらの課題に対しては、光回路との集積やクライオCMOSを用いた制御回路の開発など、システム全体としての最適化が必要となるだろう。

将来的には、分散型の量子コンピューティングシステムの実現に向けた研究開発が加速すると予想される。量子ネットワークを介した分散処理により、大規模な量子計算の実現が可能となり、量子コンピュータの実用化が大きく前進する可能性がある。

参考サイト

1. ^ FUJITSU. 「ダイヤモンドスピン量子ビットの高精度量子ゲート操作技術を開発 : 富士通」. https://pr.fujitsu.com/jp/news/2025/03/24-1.html, (参照 25-03-26).
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