シリコン量子コンピュータの産業用試作機をつくるプロジェクト
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データセンター型小型量子コンピュータ
量子コンピュータの産業化が急速に進展しています。世界では小型の量子コンピュータの研究開発がすでに始まっています。OpenSiliconQuantumは次世代の量子コンピュータの産業化開発を加速するために、小型の量子コンピュータをシリコン半導体技術をベースに開発するための基礎を確立するために、日本国内の企業を中心にオープンに試作機開発を行うための基礎的な活動をするものです。
目的
産業用の量子コンピュータは一社で成り立つものではありません。各種モジュールの効率的なサプライチェーンで性能を伸ばしていくものと考え、部品を組み合わせた産業用の半導体型量子コンピュータの試作機を構築します。
シリコンウェハ&チップ
半導体量子ビット向けにシリコンウェハを開発する必要があります。
小型冷凍機
2-4Kで安定して動作する小型の冷凍機を利用します。データセンターに導入できるサイズまで実用化が期待されます。
制御用クライオCMOS
当面は制御用の機材は冷凍機外部に設置しますが、配線等の関係で冷凍機内部にコントローラを入れる必要があります。
スケジュール
2023年3月まで
2023年3月まで
半導体スピン量子ドット
コアとなる量子ビットを載せたチップです。初期版は1量子ビットマシンで、ラビ振動と呼ばれるビット演算をマイクロ波制御します。
2022年上期
制御・測定装置
クライオCMOSやQ-SoCを実装することは期間中には難しいと考えており、既存の冷凍機外に設置したものを準備します。今後のクライオCMOS開発ロードマップを敷きます。
2022年上期
冷凍機
チップを冷やすための冷凍機です。小型のものを利用します。1-4K付近での冷却を実現できるものを選定して設置します。
2023年3月
クラウド提供
クラウド経由での提供を予定しています。1量子ビットなのであまりできませんが、遠隔で性能を測定できます。
冷凍機内部のチップを扱う
量子コンピュータの産業化のためには周辺機器を小型化しすべて冷凍機内部に入れる必要があります。一つはチップ横のSoC部分、そしてもう一つが4Kステージでの実装です。室温、4K、1Kの三つの温度域での制御を統合することで量子コンピュータの量産化が可能になります。それを加速させます。
プロジェクト概要と特徴
量子コンピュータは現在４種類のハードウェアでの開発が進んでいます。そのうち、超伝導量子コンピュータと呼ばれる方式では、大型化を中心に計画されています。また、光量子コンピュータはソフトウェアが異なることから別の産業化が想定されています。量子コンピュータの産業化に向けては現在、イオントラップ方式とシリコン量子ビット方式が有力視され始めています。ここでは、シリコン型を日本国内の産業化隆盛のために推進するためのハードウェアの試作機の実現を目的とするものです。
集積化
シリコン量子ビットの特徴である集積化を軸に、小型の産業用量子コンピュータを構築します。
高温化
極低温が必要と言われている量子コンピュータに対して、最近は常温動作するイオントラップマシンなどが産業小型化で進んでいます。シリコン型も4K付近の比較的高温領域での動作を目指します。
モジュール化
これまでは研究用途が中心だった量子コンピュータに対して、産業用途を強く意識し、部品やコンポーネントのモジュール化を強く推進し、多くの企業様の関心と参加を期待します。
よくある質問
活動目的はなんですか？
量子コンピュータの国内の産業化を推進するため、シリコン量子ビットを利用した小型量子コンピュータの試作品を作成し、今後の産業化を検討するために活動します。
活動に参加できますか？参加方法は？
半導体業界において、量子コンピュータを作成したいという日本国内の企業が参加できます。参加方法はお問い合わせからお申し込みください。参加に際しては業界団体や有識者による審査があります。活動期限は2024年12月までを想定しています。
活動母体はどこですか？
blueqat株式会社が当初の活動母体となり、参加企業の増加に応じて活動形態を変更します。
試作機は実現できるのですか？
blueqat株式会社（旧MDR）では過去に自社設計開発の超伝導量子ビットを実現しております。今回は社内のシリコン量子ビット専門家や社外の専門家などと連携し実現してまいります。
メリットはなんですか？
量子コンピュータの専門家から直接次世代の量子コンピュータの産業化についての最新情報を得ることができます。欧州ではすでに小型の量子コンピュータのモジュール開発を持ち寄る経済活動がスタートして成果が出ています。
シリコン量子ビットの将来性は？
まだ基本的な演算操作が実現され始めている黎明期です。早い参入がそのまま競争力につながります。現方式では難しい小型集積化を主眼として計画を立てていますので、試作機によって将来性をより正確に把握します。
参加資格や金額は？
半導体技術を持ち寄り、試作機を作るというプロジェクトですので、試作機を作るために技術が役立ちそうでしたら参加資格があります。金額は各社技術持ち寄りでOpensiliconquantumへの支払いはありません。
ソフトウェアは？
シリコン型は量子ゲートと呼ばれる超伝導やイオントラップ方式と同様のソフトウェアやミドルウェアが利用でき、多くが市場投入されており、ユーザーが増加しておりますので、ハードウェアの性能を伸ばすことによりユーザーをより多く獲得できます。
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