ボトルネック解析に基づく誤り耐性量子計算機アーキテクチャの設計

• Project/Area Number: 25K21176
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 60040:Computer system-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 上野 洋典 国立研究開発法人理化学研究所, 量子コンピュータ研究センター, 基礎科学特別研究員 (20980668)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 量子計算機 / 誤り耐性量子計算 / ボトルネック解析

Outline of Research at the Start

本研究では、誤り耐性量子計算（FTQC）を用いた可能な限り早期な量子優位性の実現に向けてFTQCアーキテクチャの設計空間探索をおこない、ボトルネック解析に基づいてFTQCアーキテクチャの性能を向上することを目的とする。本研究では、代表的なFTQC手法である格子手術を対象として ①精緻な性能評価指標の提案、②数値シミュレーションを通したFTQCアーキテクチャのボトルネック解析、③ボトルネックを解消に向けた量子/古典デバイスの協調設計という3つの研究項目に取り組むことで、高性能なFTQCアーキテクチャを早期に実現する道筋を示し、設計方法論を確立する。