富士通は3月23日、量子コンピューターの実用化を早めることが可能な高効率位相回転ゲート式量子計算アーキテクチャーを確立したと発表した。
国立大学法人大阪大学 量子情報・量子生命研究センターとの共同研究によるもの。量子コンピューターでは従来の誤り耐性量子計算（FTQC）アーキテクチャーを使う場合、量子エラー訂正に大量の物理量子ビットが必要になるため、物理量子ビット数が増大した場合は計算可能な規模は極めて小さく、現行のコンピューターの処理能力を超えることは不可能と考えられていた。
今回、量子計算基本量子ゲートセットを新たに定義し、特に大量の物理量子ビットと量子ゲート操作が必要であった位相回転操作を高効率で実行する位相回転ゲートを世界で初めて導入。具体的には、大量の物理量子ビットを使用する論理Tゲート操作を繰り返す従来アーキテクチャーとは異なり、任意の角度を直接指定して位相回転するゲート操作を実行する。
これにより、物理量子ビットを従来の1／10以下に低減するとともに、任意回転の実行に掛かるゲート操作回数を従来の1／20程度に低減できる。また、本量子計算アーキテクチャーの量子エラー確率は、物理量子ビットでの量子エラー確率のおよそ1／8まで抑え込めることが確認できたという。
両者は今後、本量子計算アーキテクチャーを発展させてEarly-FTQC時代の量子コンピューター開発を主導していくとともに、材料や金融領域などの実問題への早期適用を目指すとしている。
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