極低温エレクトロニクスを活用する分散量子コンピュータ・アーキテクチャの研究

• 研究課題/領域番号: 25K03094
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分60040:計算機システム関連; 小区分60090:高性能計算関連; 合同審査対象区分:小区分60040:計算機システム関連、小区分60090:高性能計算関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 谷本 輝夫 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (60826353)
• 研究分担者: 小野 貴継 九州大学, システムLSI研究センター, 准教授 (80756239)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2028年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2027年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
• キーワード: 量子コンピュータ・システム・アーキテクチャ / 極低温超伝導回路 / 量子インタコネクト

研究開始時の研究の概要

複数ノードを量子インタコネクト接続する分散型コンピュータが構想されているが、実現可能性は非自明である。本研究は分散型が実用タスクに置いて優位性を持つ条件を明らかにしたうえで、それを緩和し実現を容易にするシステム・アーキテクチャ探索を目的とする。具体的には、ベースラインとなるシステム構成を定義したうえで量子通信を考慮したシステム・レベルでの実行時間モデルを構築し、分散型量子コンピュータが単一量子コンピュータと比較して優位性を持つ条件を明らかにする。さらに、量子インタコネクトへの極低温エレクトロニクス活用によりスループットを向上し、分散型量子コンピュータ・システム・アーキテクチャの確立を目指す。