東京大学(東大)は1月17日、量子性の強い光パルスに対してさまざまな演算を何ステップでも実行できる汎用型光量子計算プラットフォームを開発したことを発表した。
同成果は、東京大学大学院工学系研究科の武田俊太郎 准教授、同大学院 工学系研究科の吉田昂永 大学院生(研究当時)、同大学院 工学研究科の奥野大地 助教(研究当時)、日本電信電話(NTT) 先端集積デバイス研究所の柏﨑貴大 准特別研究員、同 梅木毅伺 特別研究員、情報通信研究機構(NICT) 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター 超伝導ICT研究室の三木茂人 室長、同 知名史博 研究員(研究当時、現 産業技術総合研究所 研究員)、同 藪野正裕 主任研究員、同 寺井弘高 上席研究員らで構成される研究グループによるもの。詳細は1月16日付の「PRX Quamtum」に掲載された。
現在、さまざまな方式の量子コンピュータが開発されているが、その中でも光量子コンピュータは室温・大気中であっても動作が可能という点で注目されている。しかし、これまで実現されていた光量子コンピュータでは、量子的な光(スクイーズド光)を用いた「線形演算」(いわゆる足し算・引き算)のみに限定されており、線形演算だけでは例え規模を大きくしても古典コンピュータの計算能力を超えられないことが理論的に示されており、エクサスケールのような大規模演算処理能力を有するスーパーコンピュータ(スパコン)を超す量子コンピュータを実現するためには、線形演算に加え非線形演算(いわゆる掛け算)を可能にする構造を実現する必要があったという。
これまで武田准教授らが開発してきたループ方式を採用した光量子計算プラットフォームの概要。従来はスクイーズド光のみのため、線形演算しかできないという課題があったという (資料提供:東大、以下すべてのスライド同様)
この実現のためには量子の性質が強い光パルスをスクイーズド光と組み合わせたシステムを構築する必要があるが、そうした量子性の強い光パルスは一般にランダムなタイミングでしか発生させることができず、その発生タイミングと演算処理のタイミングを合わせることが難しいことから、これまで実現できてこなかった。
そこで研究グループは吉田氏を中心として開発を進め、線形演算を複数回実行できるシステムに量子性の強い光パルス光源を接続する形で、そうした課題の解決を果たしたという。