ムーンショット目標6 2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現

ターゲット

  • 2050年頃までに、大規模化を達成し、誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現する。
  • 2030年までに、一定規模のNISQ量子コンピュータを開発するとともに実効的な量子誤り訂正を実証する。

誤り耐性型汎用量子コンピュータは、大規模な集積化を実現しつつ、様々な用途に応用する上で十分な精度を保証できる量子コンピュータ。

NISQ(Noisy-Intermediate Scale Quantum)量子コンピュータは、小中規模で誤りを訂正する機能を持たない量子コンピュータ。

参考

関連するエリアとビジョン

Area :「サイエンスとテクノロジーでフロンティアを開拓する」

Vision :「未踏空間の可視化(量子から地球まで)」

目標設定の背景

  • Society 5.0の実現に向けて、コンピュータ、ディープラーニング及び組み合わせ最適化手法の需要が爆発的に増加する。
  • コンピュータの性能は、半世紀以上にわたって進歩してきたが、ムーアの法則と呼ばれる従来のコンピュータの進歩には限界がある。
  • 現在のスーパーコンピュータが、現在と同じ速度で進歩し続けると仮定しても、多くの重要な計算タスクは、スーパーコンピュータでの処理が困難、または現実的な時間で解くことが不可能である。
  • 量子計算は、従来のコンピュータとはまったく異なる原理に基づいており、現実的な時間で重要な計算タスクを実行可能であることは世界の共通認識になっている。
  • しかし、今日の小規模な量子コンピュータ(NISQ)はノイズの影響を受けており、実行できるアプリケーションは限定的である。
  • 量子コンピュータ、量子センサー、量子通信・暗号等の量子技術と、従来の情報技術との組み合わせ、量子技術によるまったく新しい社会の到来が期待される。

ムーンショットが目指す社会

  • 量子コンピュータを含む量子技術を応用し、様々な分野で革新を生み出し、知識集約型社会へのパラダイムシフトや既存の社会システムを変革する。
  • 目標の達成とその過程においてスピン・オフ、スピン・アウトする量子技術により、産業競争力の強化、革新的な医療と健康管理、デジタル情報時代の安全とセキュリティを確保する。
  • 材料開発では、詳細な機能分析により、既存材料の性能を最大化するとともに、新しい性能を持つ材料の開発を加速する。
  • エネルギー分野では、高精度量子化学計算による窒素固定法や高効率人工光合成法の原理を解明するとともに、工学的応用手法を開発する。
  • 創薬分野では、より大きな分子系における量子化学シミュレーションにより新薬の発見を促進し、合理化されたワークフローによってコストを削減する。
  • 経済分野では、迅速でエネルギー消費の少ない逐次大規模計算により、短期的ポートフォリオの最適化と長期的リスク分析に対応する。
  • 輸送、交通等の物流分野では、巡回セールスマン問題等の最適化問題を解き、サプライチェーンとスケジューリングの合理化による交通渋滞を緩和する。
  • 大規模シミュレーションとAIによる天気予報の精度の向上、災害の早期警報、企業価値の高精度予測及び金融商品の取引戦略の強化を実現する。

研究開発

プロジェクト一覧

PD:北川 勝浩(大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授)

研究開発プロジェクト PM 研究開発概要およびホームページ
誤り耐性型量子コンピュータにおける理論・ソフトウェアの研究開発 小芦 雅斗
東京大学
プロジェクト一覧(目標6)から、
ご確認お願いします。
量子計算網構築のための量子インターフェース開発 小坂 英男
横浜国立大学
イオントラップによる光接続型誤り耐性量子コンピュータ 高橋 優樹
沖縄科学技術大学院大学
誤り耐性型大規模汎用光量子コンピュータの研究開発 古澤 明
東京大学
大規模集積シリコン量子コンピュータの研究開発 水野 弘之
株式会社日立製作所
ネットワーク型量子コンピュータによる量子サイバースペース 山本 俊
大阪大学
超伝導量子回路の集積化技術の開発 山本 剛
日本電気株式会社

主要イベント・進捗

2021年4月23日 ムーンショット目標6 国際シンポジウムを開催しました。
 イベント情報(資料・動画掲載有り)(移動ページ)
2021年3月11日 ムーンショット目標6 キックオフシンポジウムを開催しました。
 イベント情報(資料・動画掲載有り)(移動ページ)

ムーンショット目標6の詳細

ムーンショット目標6の取り組みについては、下記の研究開発法人のページを参照ください。