日立製作所は2024年6月17日、シリコン量子コンピュータの実用化に向け、量子ビットを安定化できる量子ビット操作技術を開発したと発表した。

量子コンピュータによって実用的な計算を可能にするためには、100万量子ビット以上の規模が必要とされており、量子ビットの大規模集積化や、量子ビットを効率的に制御する技術、さらに誤り訂正の実装がカギになる。

同社が研究開発を進める「シリコン量子コンピュータ」は、量子ビットの大規模集積化に有利と期待される一方、半導体中の核スピンなどがノイズとなり、量子ビットが不安定になりやすく、量子アルゴリズムや誤り訂正の実装が難しいという課題があったという。

今回開発した技術は、量子ビットの操作に用いるマイクロ波の位相を変調することで、半導体中のノイズを一部無効化し、量子ビットを安定化させることができるという。これにより、量子ビットの寿命が100倍以上延伸することを確認できたとのこと。

上 : 従来手法による量子ビット操作結果（ノイズにより量子ビットのスピンが不安定となる）
下 : 同手法による量子ビット操作結果（ノイズの影響が軽減され、安定動作が可能になることで量子ビットの寿命が延伸）

同社は同研究開発を通じて、量子アルゴリズムや誤り訂正の実装に向けた研究を加速させ、量子コンピュータの早期実用化を目指すとしている。