誤り耐性量子計算機の集積化に向けるVLSIデコーダ設計

• 研究課題/領域番号: 24K20755
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分60040:計算機システム関連
• 研究機関: 高知工科大学
• 研究代表者: 廖 望 高知工科大学, システム工学群, 講師 (70846683)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2028年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2027年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2026年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 量子誤り訂正 / デコーダ / VLSI / 誤り耐性量子計算機 / FTQC

研究開始時の研究の概要

量子計算機の最小ユニットである量子ビットは環境ノイズ等が原因となり誤り率が高い水準にあります。誤り耐性量子計算機（FTQC）は、複数の量子ビットで論理量子ビットを構成し、誤り訂正しながら量子計算を行えます。一方、誤り訂正装置（デコーダ）には非常に膨大な計算負荷がかかります。
本研究ではFTQCにおける論理量子ビットの集積化に向けて、高速なデコーダの研究に取り組みます。論理ビットの数と符号距離に対する拡張性や、集積化の効率改善に向けた様々な種類の量子誤り訂正符号への適用性を考慮し、汎用性のあるデコーダの設計理論を確立します。また、長期的に活用する設計理論としてデコーダ設計技術の革新を目指します。