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240122半導体量子コンピュータ勉強会資料

Yuichiro Minato

2024/01/22 02:33

こんにちは、勉強会を開催します。

半導体量子コンピュータ

現在5種類期待されている量子コンピュータ(超伝導、イオン、原子、光、半導体)の最後発。既存半導体製造設備を利用して作成する。

・量子ドットと呼ばれる電子をトラップする

・磁場をかけてゼーマン分離で準位系を作る

・冷却温度は1K-3Kターゲット

・制御系はクライオCMOSという3-4K低温CMOSを利用(したい)

・量子ビットサイズが超伝導の100万分の1(電子なので)

・量子ビットはたくさん作れるけど制御がむずい

比較的直近の想定

冷却温度が厳しくないので小型化が可能。米国ではデスクトップ型も。弊社もデスクトップまで行きたい。

チップ集積

現状は室温に大量の測定器がラックマウントされている。この制御・読み出しをチップ化して量子ビットの近くに置く必要がある。

・室温に出して戻ると精度が下がる

・室温に出して戻るには時間がかかる。誤り訂正などを想定して近くに必要

・室温に出して戻るには多くの配線が必要。

・冷却に影響を与えない低消費電力の制御CMOS

・将来的には3-4K温度帯で量子ビットと制御CMOSを混載

冷凍機

更なる小型化を進めたい。デスクトップサイズまでは突き詰める。

引用:https://news.mynavi.jp/techplus/article/20231213-2840697/

・マグネット。量子ドットで磁場をかける必要があるため

・メンテナンスやチップの実装方法

・量子ドットチップやクライオCMOSチップの開発を通じた適正な温度帯の把握。

・小さくできればたくさん作れる。沢山

売れればもっと早く普及する。

以上

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