日本で国産量子コンピュータ３号機と呼ばれている超伝導量子コンピュータが本日（2023年12月22日）稼働を開始。クラウドサービスを介してアクセスが可能となった。
この量子コンピュータは大阪大学の量子情報・量子生命研究センター(QIQB)に物理的に設置され、理研から提供された64量子ビットチップを活用している。チップは2023年3月27日から既にクラウド公開されている理研の超伝導量子コンピュータ初号機のチップと同じ設計で製造されたもの。３号機の稼働開始により量子コンピューティングのアクセシビリティを大きく前進させるものとなった。
本プロジェクトの共同研究チームは、北川勝浩博士（大阪大学）、根来誠博士（大阪大学）、中村泰信博士（理化学研究所）、佐藤信太郎博士（富士通）などの著名人を擁し、量子アルゴリズムの探求、ソフトウェア操作の強化、機械学習、材料開発、創薬にまたがるアプリケーションの遠隔操作に取り組むことになる。持続可能性に重点を置き、日本で製造された部品を搭載した量子コンピュータは、国の量子技術を向上させるためのテストベッドとして機能する。
特筆すべきは、ソフトウェアの改良、クラウドワークロード処理の最適化、量子アルゴリズムの進化を推進することにより量子技術の発展に貢献することである。期待される成果としては、機械学習や量子アルゴリズム開発におけるブレークスルー、環境に影響を与える最適化問題の解決策などが挙げられる。
(Photo: © Quantum Computing Report Japan)
なお、超伝導量子コンピュータ国産３号機の共同研究プロジェクトは、以下の研究機関・企業・リーダーによる連携により実現した。
・理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センターの中村泰信センター長
・大阪大学（阪大）量子情報・量子生命研究センターの北川勝浩センター長（大学院基礎工学研究科 教授）
・大阪大学（阪大）量子情報・量子生命研究センターの藤井啓祐副センター長（大学院基礎工学研究科 教授、理化学研究所 量子コンピュータ研究センター 量子計算理論研究チーム チームリーダー）
・大阪大学（阪大）量子情報・量子生命研究センターの根来誠副センター長・准教授
・産業技術総合研究所（産総研）先端半導体研究センター3D集積技術研究チームの菊地克弥研究チーム長
・情報通信研究機構（NICT(エヌアイシーティー))超伝導ICT研究室の寺井弘高上席研究員
・アマゾン ウェブ サービス ジャパン合同会社 スタートアップ事業本部シニアスタートアップ機械学習・量子ソリューションアーキテクト 針原佳貴氏
・株式会社イーツリーズ・ジャパンの三好健文取締役
・富士通株式会社量子研究所の佐藤信太郎所長
・日本電信電話株式会社（NTT)コンピュータ＆データサイエンス研究所の徳永裕己特別研究員
・キュエル株式会社の伊藤陽介代表取締役
・株式会社QunaSysの菅野恵太CTO
・株式会社セックの内田諒主任 など
本研究は、文部科学省 光・量子飛躍フラッグシッププログラム（Q-LEAP）「超伝導量子コンピュータの研究開発（研究代表者：中村泰信） Grant No.JPMXS0118068682」、「知的量子設計による量子ソフトウェア研究開発と応用（研究代表者：藤井啓祐）Grant No.JPMXS0120319794」、科学技術振興機構（JST）ERATO「中村巨視的量子機械プロジェクト（研究総括：中村泰信）Grant No.JPMJER1601」 、同 共創の場形成支援プログラム（COI-NEXT）「量子ソフトウェア研究拠点（研究代表者：北川勝浩）Grant No.JPMJPF2014」、同 ムーンショット型研究開発事業 ムーンショット目標6 「超伝導量子回路の集積化技術の開発（プロジェクトマネージャー：山本剛）Grant No.JPMJMS206７」、内閣府総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノベーション創造プログラム（SIP)第３期 「先進的量子技術基盤の社会課題への応用促進」（研究推進法人：QST）「国産量子コンピュータによるテストベッドの利用環境整備と運用（研究開発責任者：萬伸一）」による助成を受けて行われた。
参考
大阪大学：
「大阪大学に設置した超伝導量子コンピュータ国産３号機の クラウドサービスを開始
国産部品やソフトウェアの検証・改善環境を構築し日本の量子コンピュータ開発を加速」
(2023-12-20) 量子情報・量子生命研究センター准教授 根来 誠
富士通プレスリリース：
「大阪大学に設置した超伝導量子コンピュータ国産３号機のクラウドサービスを開始」
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Japan Unveils Third Superconducting Quantum Computer at Osaka University
A groundbreaking collaboration led by the Center for Quantum Information and Quantum Biology at Osaka University has successfully unveiled Japan’s third superconducting quantum computer. Partnering with key institutions such as RIKEN, NTT Corporation, and Amazon Web Services, and a consortium including e-trees.Japan, Inc., Fujitsu Limited, QuEL, Inc., QunaSys Inc., and Systems Engineering Consultants Co.,LTD, the consortium leveraged a 64-qubit chip from RIKEN, showcasing a commitment to utilize Japanese domestic components. Set to be accessible via cloud services starting December 22, 2023, this achievement marks a significant stride in quantum computing accessibility.
This quantum leap positions the research team, featuring luminaries like Dr. Masahiro Kitagawa (Osaka University), Dr. Makoto Negoro (Osaka University), Dr. Yasunobu Nakamura (Riken), Dr. Shintaro Sato (Fujitsu), and others, to explore quantum algorithms, enhance software operations, and remotely delve into applications spanning machine learning, material development, and drug discovery. With an emphasis on sustainability, the quantum computer, equipped with components manufactured in Japan, serves as a test bed for advancing the nation’s quantum capabilities.
Noteworthy is the consortium’s dedication to progress, evidenced by plans to refine software, optimize cloud workload processing, and drive advancements in quantum algorithms. The anticipated outcomes include breakthroughs in machine learning and quantum algorithm development, as well as solutions for optimization problems with environmental implications.
This development was supported by grants from the Japanese Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology’s Quantum Leap Flagship Program, the Japan Science and Technology Agency ERATO’s “Nakamura Macroscopic Quantum Machine Project”, and the Council for Science, Technology and Innovation, Cross-ministerial Strategic Innovation Promotion Program.
A press release containing additional information about this project has been posted on Fujitsu’s website and can be accessed here.
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