株式会社 日立製作所は、シリコン量子コンピュータの大規模化に向け、配線数の増大抑制と量子計算の高精度化を両立する基盤技術の有効性を示しました。すでに4×4の量子ビット配列構造を試作し、量子ドット形成と一部の量子ビット操作を確認しています。学術実証から産業応用への展開を見据え、2027年度のクラウド公開、2028年度の100量子ビット級、2030年度の1,000量子ビット級システムの開発をめざします。将来の誤り耐性型量子コンピュータに必要とされる大規模集積に対し、既存の半導体製造技術を活用できるシリコン方式の優位性が背景にあります。エネルギー、モビリティ、生産、金融などの高度最適化やシミュレーションへの応用も想定されています。今回の成果は、量産化を見据えた設計から制御までの一体開発により到達したものです。
今回の特長は二点です。第一に、半導体メモリで用いられるクロスバー構造を応用した共有ゲート型アーキテクチャにより、複数量子ビットを共通配線と制御ゲートで動作可能にし、配線数の増大を効果的に抑制しました。imec協力のもと300mmウェハプロセスで16量子ビット配列を試作し、動作確認まで到達しています。第二に、電子輸送で生じる量子状態の乱れを抑える電子速度制御技術を提案しました。電圧信号の位相変調により加減速を滑らかにし、量子物理シミュレーションでエラー低減につながる可能性を示しています。日立は2024年にマイクロ波位相変調で動作安定性を100倍以上向上させた成果も公表しており、今回の技術と合わせて高信頼な量子計算の実現に寄与します。これらは量子誤り訂正を見据えた大規模化への重要な一歩です。
今後は量子ビットチップ設計、実装、クラウド運用を一体で推進し、産官学や国内外パートナーと連携して展開を加速します。2026年8月31日から韓国・仁川で開催されるSiQEW/ICOSS 2026で成果の一部を発表予定です。ムーンショット型研究開発事業の助成のもと、誤り耐性型汎用量子コンピュータの実現に資する研究として位置付けられています。企業にとっては、クラウド公開のタイムラインを踏まえ、量子最適化やシミュレーションのユースケース検討、データ準備、既存システムとの連携要件整理を進めることが有用です。産業や社会インフラの高度化に向け、Lumadaとしての実装を通じた価値創出が期待されます。
詳しくは「株式会社 日立製作所」の公式ページまで。レポート／DXマガジン編集部
