（12/22）量子コンピュータの基礎と最新研究開発動向～誤り耐性量子コンピュータFTQC時代へ～

法政大学 情報科学部 教授 川畑 史郎 氏

セミナーポイント

■はじめに：
　2025年は量子力学が誕生して100周年という記念すべき年「国際量子科学技術年」でした。日本政府は 2025年を量子産業化元年と位置づけ、量子技術の産業化支援を強化する方針を示しました。実際、日本成長戦略会議において量子コンピュータを中心とする量子技術が重点戦略分野として認定され、2026年7月に量子コンピュータに関する官民投資ロードマップが公開されました。一方、トランプ大統領は2026年6月に量子コンピュータに関する大統領令に署名をし、2028年までに量子コンピュータの実用化を目指す方針を発表しました。このように量子コンピュータは現在国際的に大きな盛り上がりを見せています。
　量子コンピュータは、重ね合わせや量子もつれなどの量子力学原理を計算に利用したコンピュータです。エラー訂正機能を搭載した誤り耐性量子コンピュータ（FTQC）を用いると、因数分解、機械学習、量子化学計算、金融、線形連立方程式等のいくつかの数学的問題を古典コンピュータに比べて指数関数的に高に解くことが可能となります。そのため、世界的大企業やスタートアップが量子コンピュータハードウェア・ソフトウェアの開発とビジネスを行っています。
　本セミナーにおいて、量子コンピュータの基礎から最新動向まで非専門家向けに可能な限りわかりやすく解説を行います。具体的には、量子コンピュータの原理、歴史、ハードウェア、アルゴリズム、アプリケーションについて詳細かつ丁寧に解説を行います。さらに、量子エラー訂正、量子クラウド、ユースケース探索、リソース推定などの先端トピックスについても解説を行い、技術課題とビジネス展開の可能性についても紹介を行います。さらに、希釈冷凍器、クライオCMOS、CMOSプロセスを用いた量子集積回路製造・実装技術、極低温部素材（同軸ケーブル、フラッフラットケーブル、アンプ、コネクタ）などの今後注目すべき量子部素材技術と量子サプライチェーン、分散量子コンピュータや量子ネットワークなどの未来量子技術についても解説を行います。

■受講対象者：
・量子コンピュータの基礎について学びたい方。
・量子コンピュータのビジネス活用を検討されている方。
・量子コンピュータに関する情報収集・市場調査を行われている方。
・量子コンピュータの産学官共同研究を検討されている企業の方。
・量子コンピュータに興味のある方なら、どなたでも受講可能です。

■必要な予備知識：
・数学（微積分、線形代数）の基礎知識。
・物理学（力学、電磁気学、量子力学）の基礎知識。
・計算機科学（プログラミング、アルゴリズム、論理回路）の基礎知識。
があると望ましいが、必ずしも必須ではありません。
文系を含む非専門家向けに可能な限りかみ砕いて平易に解説を行います。

■本セミナーで習得できること：
・量子コンピュータの基礎知識　
・量子コンピュータの最新研究開発動向
・量子コンピュータのビジネス動向
・量子コンピュータ技術の今後の展開
など

●過去、本セミナーに参加された受講者の声（一例）：
・量子コンピュータの基本や最先端の研究開発動向から、直面している現実的な課題、今後への展望まで幅広く知見を得ることができ有益でした。
・全編通して興味深かったですが、エラー訂正の話と実際のハードウェアの進展の部分は特に興味をそそられました。
・率直な現状や所感もお伺いでき勉強になりました。
・専門で無い人にも通じる様にかみ砕いた説明をしていただき助かりました。また直近のニュースも踏まえた最新状況を共有いただき、今後最新状況を追いかけやすくなりました。ご講演ありがとうございます。
・量子コンピュータについての知見が深まりました。貴重な機会をいただきありがとうございました。
・専門家である講師へ質問もでき理解の助けになりました。ご丁寧な回答感謝いたします。続編を期待しております。

など、各回とも好評の声多数の人気セミナーです！

セミナー内容

１．今何が起こっているのか？：FTQC時代の幕開け
　1.1　量子力学100周年と2025年ノーベル物理学賞
　1.2　本格的な論理量子ビット：超伝導、原子、イオンの三つ巴の戦い
　1.3　2030年に向けた各社の野心的ハードウェアロードマップ概観
　1.4　トランプ大統領の量子コンピュータ大統領令
　1.5　暗号解読のリソース推定： 1週間以内に解読可能

２．量子コンピュータ入門：基礎編
　2.1　量子コンピュータの歴史
　2.2　量子ビット
　2.3　量子チューリング機械
　2.4　量子論理回路
　2.5　量子アルゴリズムと量子計算量理論
　2.6　量子コンピュータのエラー

３．量子コンピュータ入門：応用編
　3.1　古典エラー訂正と量子エラー訂正
　3.2　表面符号
　3.3　FTQC（誤り耐性汎用量子コンピュータ）とNISQ（エラー訂正機能を搭載していないノイジーな中規模量子デバイス）
　3.4　FTQC向け量子アルゴリズム（因数分解、量子化学、線形代数、CAE、金融など）
　3.5　量子コンピュータプログラミング
　3.6　量子コンピュータのリソース推定：暗号解読と量子化学計算

４．最新研究開発動向と最先端トピックス
　4.1　日本の量子戦略
　4.2　世界の量子戦略
　4.3　超伝導量子コンピュータ
　4.4　シリコン量子コンピュータ
　4.5　イオントラップ量子コンピュータ
　4.6　中性原子量子コンピュータ
　4.7　光量子コンピュータ
　4.8　量子クラウド（IBM Quantum Platform、Amazon Braket、Microsoft Azure Quantum、理研量子-HPCハイブリッドクラウドなど）
　4.9　量子プログラム言語・量子ソフトウェア開発環境SDK・量子回路シミュレータ
　4.10　企業による量子コンピュータユースケース探索事例（化学、材料、機械学習、金融、CAEなど）

５．課題と展望
　5.1　FTQC実現のための技術課題
　5.2　量子コンピュータ周辺技術（大規模集積化プロセス、フラットケーブル、3次元実装、巨大希釈冷凍機、クライオ CMOS、超伝導制御回路など）
　5.3　下町量子コンピュータ：部素材技術と量子サプライチェーン（同軸ケーブル、フラットケーブル、アンプ、コネクタなど）
　5.4　量子未来社会に向けた新技術：分散量子コンピュータと量子ネットワーク

＜質疑応答＞

出典：株式会社情報機構（https://johokiko.co.jp/seminar_chemical/AD261219.php）。掲載は情報機構との提携によります。