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量子エラー訂正技術でハードウエアに要求される性能を低減できそうだ（写真：米IBM）
量子エラー訂正技術でハードウエアに要求される性能を低減できそうだ（写真：米IBM）
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　量子コンピューター業界では現在、様々な量子誤り（エラー）訂正技術が開発されている。量子コンピューターの最大の課題ともいえる量子エラーを低減できれば、遠い未来の話と思われていた量子コンピューターの実用化が早まるからだ。量子コンピューターのハードウエア性能の要件が緩和される見込みだ。どれほどの規模が必要になるのか、記者は取材で調べてみることにした。

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　量子エラーを訂正しながら誤りのない量子計算を実行できる誤り耐性型汎用量子コンピューター（FTQC）は、よく100万量子ビット（物理量子ビット）が必要になるとされる。この規模の量子コンピューターがあれば、酵素反応の解析など多くの用途でスーパーコンピューターを超える計算能力を発揮できるようになる見込みだ。さらに、暗号の解読などに使われる2048ビットの素因数分解には、2000万量子ビットが必要になるとの試算もある。

素因数分解やデータベース検索には数千万量子ビットが必要になるとされている（出所：日経クロステック）
素因数分解やデータベース検索には数千万量子ビットが必要になるとされている（出所：日経クロステック）
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　しかし、量子コンピューターが古典コンピューターよりも高速に問題を解くためにどれほどの計算リソースが必要になるかは、これまで定量的に評価されてこなかった。量子ビットを担うハードウエアや量子回路の設計、効率的なエラー訂正技術など、まだ開発が始まったばかりで、システム全体を考慮した議論ができていなかったからだ。そこでこの問題を明らかにする研究が目下、進行している。

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