超伝導量子コンピュータに向けた量子ビット周辺回路小型化技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K07874
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 浦出 芳郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 主任研究員 (60804234)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2027年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 超伝導量子ビット / 量子コンピュータ / ジョセフソンパラメトリック増幅器

研究開始時の研究の概要

誤り耐性をもつ超伝導量子コンピュータ実現のためには、量子ビットなど各構成要素の高性能化に加えて、高集積化のための回路小型化技術が重要となる。本研究課題では、特に量子ビット読み出しのための周辺回路の小型化に着目する。具体的には、これまで多く使われてきた分布定数回路に代えて、集中定数素子のみを用いた回路実装を目指す。これにより回路の面積の大幅な低減が可能となる。この目的のため、低損失なキャパシタ用誘電体材料や、高い力学的インダクタンスを持つ超伝導材料を探索し、極低温下でのマイクロ波損失を評価する。また、こうした低損失な集中定数素子を用いた小型共振器や増幅器を実装し、その動作を実証することを目指す。