誤り耐性量子コンピュータに向けた誤り訂正技術の開発

• Project/Area Number: 24H00689
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 寺師 弘二 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 准教授 (80466804)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯山 悠太郎 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助教 (10878177) ; 陳 詩遠 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 特任助教 (60953651)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥47,190,000 (Direct Cost: ¥36,300,000、Indirect Cost: ¥10,890,000); Fiscal Year 2025: ¥14,300,000 (Direct Cost: ¥11,000,000、Indirect Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2024: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
• Keywords: 量子コンピュータ

Outline of Research at the Start

誤り耐性量子コンピュータ（FTQC）では、論理量子ビットを構成する物理量子ビットの一部を測定してエラーを検知し、その結果から論理量子ビットのエラーを訂正するユニタリー演算を決定し訂正を行う。このエラー検知のための信号処理と訂正するための操作の決定に多くの計算資源を必要とする。
本研究は、量子状態の読み出しとエラー検知・エラー訂正の基本操作に焦点を当て、ハードウェアとソフトウェアの両面でその基礎技術を研究する。特にジョセフソン接合を用いた小型高周波素子の開発と読み出し信号の多重化、問題が持つ対称性に基づいたエラー訂正手法に着目し、将来的にスケールアップ可能なエラー訂正の基礎技術を開発する。