理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センターは3月27日、量子コンピューターをクラウド公開し、外部からの利用を開始することを発表した。
量子コンピューターは、理研および産業技術総合研究所3D集積システムグループ、情報通信研究機構超伝導ICT研究室、大阪大学量子情報・量子生命研究センター、富士通量子研究所、日本電信電話コンピュータ＆データサイエンス研究所などの共同研究グループが開発したもの。
量子ビットを64個並べた64量子ビットの集積回路を用いる。本装置には「2次元集積回路」と「垂直配線パッケージ」という2つの特徴があり、2次元集積回路の上では正方形に並べられた4個の量子ビットが、それぞれ隣り合う量子ビットをつなぐ「量子ビット間結合」で接続。また、正方形の中に「読み出し共振器」、「多重読み出し用フィルタ回路」などを配置し、4量子ビットからなる基本ユニットを2次元に並べることにより、量子ビット集積回路を作成。今回の64量子ビット集積回路は、16個の機能単位から構成され、2cm角のシリコンチップ上に形成されている。
64量子ビット集積回路チップ
これらの特徴的な2次元集積回路と垂直配線パッケージは、容易に量子ビット数を増やすことを可能にする高い拡張性を備えたシステム構成で、今後の大規模化に際しても基本設計を変えることなく対応できるという。
垂直配線パッケージ
量子ビット制御装置
64量子ビット量子コンピューターでは、制御と読み出しのために入力配線96本・出力配線16本を用いて量子計算を行なう
理研はこの超伝導量子コンピューターをどこからでも利用できるよう「量子計算クラウドサービス」を提供。量子計算などの研究開発の推進・発展を目的とした非商用利用であれば、いずれの研究・技術者でも利用申請が可能。ただし当面は、理研との共同研究契約を通じて利用手続きを行なう。ユーザーは理研外のクラウドサーバーに接続することで、超伝導量子コンピューターへのジョブ送信や計算結果の受信を行なうことが可能となり、共同研究の目的に合致した用途であれば、超伝導量子コンピューターを利用できる。
超伝導量子コンピューターへのユーザーアクセス概念図
