2023年12月6日（水）
量子時代の足音が聞こえる
SEMIジャパン 安藤 洋一郎
量子コンピュータの時代がいずれ到来すると言われています。大変な計算能力があるらしいとは聞くものの、実際のところどんなシステムなのかは漠然としてイメージがつかめないという方が多いのではないでしょうか。
はっきりと言って、現時点で世の中に存在している量子コンピュータは、現実の問題解決に役立つ万能なシステムとは言えません。将来の本格的な実用化に向けた研究開発をするためのシステムともいえる存在です。しかし、実用化がされた暁には、人類が利用できる計算能力が飛躍的に広がり、社会を大きく変えることでしょう。
そして、私たち半導体製造に携わる業界にとって重大なことは、量子コンピュータチップのほとんどが、半導体の微細加工技術を応用して製造されているということです。つまり、量子コンピュータは半導体サプライチェーンにとっての新たな市場となる可能性が高いのです。私たちはこの新技術について、今から知っておく必要があります。
12月13日に開幕するSEMICON Japan 2023では、以下のすべてが実現します。
- 量子コンピュータ（チップ）の実物が見たい
- 量子コンピュータの研究開発者の話が聞きたい
- 量子コンピュータの計算のデモを見たい
- 量子コンピュータの基本的情報を知りたい
- 量子コンピュータのユースケースを知りたい
- 量子コンピュータのプレイヤーとコネクトしたい
量子コンピューティングパビリオン
まず、展示会場6ホールの量子コンピューティングパビリオンにお立ちよりください。ここには、量子コンピュータの研究開発の最先端を実際に目で見ることができます。まず富士通のブースでは、同社が理化学研究所と共同開発している超伝導量子コンピュータチップが展示されます。この64量子ビットチップが、本年10月に理研RQC-富士通連携センターより公開された量子コンピュータに搭載されています。
また、パビリオンの産業技術総合研究所のブースには、シリコン量子コンピュータチップが展示されます。シリコン量子コンピュータは、シリコンウェーハ表面に形成した量子井戸に封じ込めた電子のスピンに量子情報を持たせる方式で、まさに半導体製造技術をそのまま利用するハードウェアです。極低温下に置かれる量子コンピュータチップを制御するためのクライオCMOS回路技術についても展示がされます。
この産業技術総合研究所のシリコン量子コンピュータチップを搭載するシステムのモックアップが、blueqatのブースに展示されます。システムは12月に完成の予定で、残念ながら実機展示は間に合いませんが、国産初のシリコン方式の量子コンピュータの登場です。
量子コンピュータパビリオンでは、量子コンピュータの計算を、インターネットを介したクラウドサービスで実行するデモンストレーションもお見せします。実際に計算を実行させるプロセスを体験することによって、その機能を実感していただく企画です。また、量子コンピュータの歴史や方式、さらにボストン コンサルティング グループのご協力による市場情報、長大のご協力によるクオンタムシティ構想などのアプリケーションをパネル展示いたします。どなたにも量子コンピュータの全体像を知っていただくための基本情報をご覧ください。
さらに、量子ビットのマイクロ波制御機器などの周辺機器や、コンサルティング等のサービスなどを提供する企業展示、量子コンピュータのマテリアルズ・インフォマティクスへの応用の紹介展示もあり、実際の研究者やプレイヤーとのコネクションも可能です。
量子コンピューティングフォーラム
SEMICON Japan最終日12月15日には、量子コンピューティングフォーラム「量子コンピュータハードウェア：量子デバイスから制御回路まで」が開催されます。SEMICONならではのハードウェア志向の視点から、量子デバイスのハードウェア、そして数ケルビンという極低温環境で動作することが求められる量子デバイス制御回路の開発の最先端と技術課題について、日本の研究開発の最先端に立つ技術者に講演いただきます。
超伝導量子デバイスハードウェアの技術と課題
日本電気
セキュアシステムプラットフォーム研究所
主席研究員
山本 剛氏
「超伝導体を用いた電気回路によって量子計算機を実現しようとする研究が、世界中の研究機関において精力的に行われており、現在はNISQと呼ばれる50～100程度の量子ビットからなる量子デバイスやそれを用いたアプリケーションの開発が主ターゲットとなっている。本講演では、このような超伝導量子計算機の基本動作原理、現状、今後の展望等について解説する。」
量子デバイス制御用クライオCMOS集積回路の技術動向
産業技術総合研究所
デバイス技術研究部門主任研究員
更田 裕司
スケーラビリティのある超伝導や半導体を用いた量子コンピュータの実現に向けて、現在室温に置かれている量子デバイスの制御機構を、冷凍機内に移すことが提案されており、近年注目が集まっている。これを実現するには、極低温で動作する集積回路（クライオCMOS）が必要である。そこで本講演では、クライオCMOS回路設計に関する最新の技術動向を紹介する。
SEMICON Japanで量子時代の足音を
もうすぐそこなのか、まだまだ先なのか、量子コンピュータのタイムラインは依然として明確にはなっていませんが、その社会的・技術的重要性は無視することができません。量子コンピューティングは原理的にエネルギーを消費しないので、CPUやGPU等を用いた現在のコンピュータと比較すれば圧倒的に微量の電力で、より大きな問題を解決できる時代がやってきます。SEMICON Japanで、その足音に耳をすませてみてください。皆様のご来場、ご参加をお待ちしております。