理研、シリコン利用し「量子ビット演算精度」９９．９３％を達成

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  制御電圧信号を電極に加え、電子スピンを操作（理研提供）

理化学研究所の樽茶（たるちゃ）清悟グループディレクター（東京大学教授を兼務）らは、半導体技術として確立しているシリコンを利用し、高性能の量子コンピューター要素技術を開発した。電子の自転（スピン）を使い、量子情報の最小単位「量子ビット」を表す素子を開発。素子の性能を示す「量子ビット演算精度」で９９・９３％を達成した。次世代コンピューター候補として注目される量子コンピューターの開発の進展が期待される。

既存の集積回路技術を利用することで、製造コストを従来とほぼ同等にできるとみられる。産業技術総合研究所や民間と共同で研究開発を進める考えだ。磁気的な雑音が少ないシリコン基板を用いた量子ドット素子と、小型磁石を用いて電子スピンを高速で制御する手法を利用。従来の量子ビットに比べ、１００倍の演算速度と１０倍の情報保持時間を同時に達成した。

さらに演算時に起きる誤りを減らし、誤りの修正にかかるコンピューターの負担を減らせることを示した。

すでに米グーグルや米ＩＢＭが超電導を利用した量子ビットで演算精度９９・９％を達成している。

だが情報の保持時間が短く、光インターフェースが困難といった課題がある。

東大や東京工業大学などとの共同研究。成果は１９日、国際科学誌ネイチャー・ナノテクノロジー電子版に掲載される。