パーマロイ・磁気シールド・磁界測定 ・
熱処理・磁場キャンセラーの株式会社オータマ

2023年は国産ハードウェアの実機が初めて稼働した、日本の「量子コンピュータ元年」といわれています。オータマは2021年6月、大阪大学 量子情報・量子生命研究センター（QIQB）様に、磁気シールドを納品しました。国産量子コンピュータの研究開発に携わる小川和久先生に、現状と未来を伺いました。

― 量子コンピュータの研究開発は今、世界的にどこまで進んでいるのでしょうか。

量子コンピュータの基本的な概念は1980年代に誕生し、1990年代に素因数分解を高速に行う「量子アルゴリズム」が発見され、第一次量子コンピュータブームが起こりました。しかし実際に計算を行うハードウェアを作ることができず、ブームは下火になりました。 その後、冬の時代が続き、2014年にカリフォルニア大学サンタバーバラ校のジョン・マルティネス教授が発表した論文により、にわかにハードウェア開発が現実味を帯びました。米Googleが本格参入したのをきっかけに第二次ブームが起こり、世界各国で開発競争が行われています。

量子力学を応用した量子コンピュータの考え方は、「古典コンピュータ」と呼ばれる従来のコンピュータとは全く違います。０と１を基本単位「ビット」で情報を表わす古典コンピュータに対し、量子コンピュータは、０と１を同時に表せる「量子ビット」という単位を使います。この量子ビットを使えば、膨大な組み合わせの計算を極めて短時間で処理できるはず、という理論です。

しかし「実社会で応用可能な量子コンピュータ」は、世界でもまだ完成していません。実社会で役に立つ量子コンピュータの完成までには、量子ビットのエラーを訂正する「量子誤り訂正」の実現など、さまざまな課題が山積みなのが現状です。ニュースなどで耳にする「量子コンピュータが稼働」というのは実験段階の話で、私の感覚では、実用化の1合目にも達していないと思います。

世界的に見て量子コンピュータの研究は、ここ数年で量子物理学の研究からコンピュータアーキテクチャやソフトウェアの分野を巻き込んだ研究に広がりを見せています。今後、どのような異分野を巻き込んで研究が進められるかということが、量子コンピュータ研究開発をさらに加速させるための重要な要素です。

実用的な量子コンピュータが実現すれば、人工光合成や窒素固定の実現をはじめ、創薬、金融、運輸など、さまざまな分野での応用が期待でき、多くの社会課題解決に役立ちます。現段階の量子コンピュータは、まだまだ開発途上ですが、理論的には規模を大きくして精度を上げていけば、スーパーコンピュータでも追いつけないような、役に立つ計算をできることが見えています。

目標に到達するのは私の次の世代になるかもしれません。けれども量子コンピュータの正しい進捗状況を世の中に伝えていきながら、あきらめずに研究開発を続けていくことが、前に進むための私たちの使命だと考えています。