日立、インテル、および産業技術総合研究所（AIST）は、日本の量子技術の未来を推進するため、政府の支援を受けたシリコン量子コンピューティングプロジェクトを立ち上げました。

Japan has moved closer to becoming a global frontrunner in quantum computing as Hitachi, Intel K.K., and National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) are set to conduct a government-funded research to develop next-generation quantum computing using silicon technology. The project is funded by Japan’s New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) with the objective of developing silicon-based technologies for future quantum computers and bridging the gap between laboratory research and commercial applications of quantum computing.

これは、高度なコンピューティング、半導体チップ、人工知能の分野において、日本がより自立した体制を築くために講じてきた一連の取り組みの一つです。2029年3月まで継続されるこのプロジェクトは、拡張性があり、耐障害性を備えたシリコンベースの量子コンピュータを構築するための基盤技術の開発を目的としています。.

量子コンピューティングの産業化を加速させる

Unlike other quantum research efforts that concentrate only on experimental devices, Hitachi’s research effort concentrates on technology needs for commercialization.

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提携企業は、100キュービットからなるシリコンベースの量子チップの設計、半導体プロセス技術、パッケージ技術、およびクラウドソフトウェア開発プラットフォームの開発に共同で取り組みます。これらすべてにより、科学者や企業が実験用量子コンピュータを利用できるようになります。.

シリコンベースの量子コンピューティングは、既存の半導体製造技術を活用できるため、他の種類の量子コンピューターよりも拡張性が高く、ますます注目を集めています。.

4つの戦略的開発分野

この研究イニシアチブは、将来の大規模量子システムを支えることを目的とした、4つの主要な技術的柱を軸に構成されています。.

最初の目標は、改良されたチップアーキテクチャと極低温パッケージング技術を組み込み、約100キュービットの産業用シリコン量子プロセッサの開発に焦点を当てています。.

第二に、本プロジェクトでは、標準化された設計ルールや製造情報を提供する「プロセス設計キット（PDK）」を開発し、エンジニアが市販の半導体製造プロセスに対応したシリコン量子チップを設計できるようにします。.

第三に、研究者たちは、約1,000キュービット規模の将来の量子システムに対応可能な高度な3D集積技術を開発し、プロセッサの大型化に伴う、ますます複雑化する配線やパッケージングの課題に対処していきます。.

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Finally, Hitachi and AIST will establish a cloud platform through AIST’s Global Research and Development Center for Business by Quantum-AI Technology (G-QuAT), allowing researchers to remotely access experimental silicon quantum computing hardware and accelerate collaborative innovation.

実用的な量子システムに向けたロードマップ

この提携では、初期の研究期間を超えて続く、野心的な長期ロードマップが示されています。.

日立は、2027年度にまずクラウドベースのシリコン量子コンピューティングの初期サービスを展開し、続いて2028年度には量子誤り訂正技術を活用して、100キュービットの耐故障型量子コンピューティングのプロトタイプを開発する予定です。.

最終的には、日立と東北大学は2030年度中に1,000キュービットのプロトタイプを構築し、実用的な産業課題に対応可能な将来の耐フォールト型量子コンピュータの実現に向けた足がかりを築くことを目指しています。.

これは、量子技術分野における日本の地位を確立するための包括的な計画の一環となります。.

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Strengthening Japan’s Technology Industry

これは、日本が最先端の技術エコシステムを構築する上で、大きな一歩となります。.

量子コンピューティングは、製薬、先端材料、エネルギー最適化、物流、金融、半導体など、多くの産業における基盤技術となるでしょう。日本はこの技術への投資を通じて、半導体製造分野における長年の経験を活かしつつ、ディープテック産業に新たな可能性を切り拓いています。.

この取り組みは、半導体製造、極低温工学、クラウドコンピューティング、HPC、AIの統合、および量子ソフトウェア開発に対する需要も後押しすることになります。.

さらに、この協力は、日本が海外の量子技術への依存度を低減させるのに役立つ、独自の量子コンピューティング能力を構築するという日本の計画に沿ったものです。.

業界を横断したビジネスチャンス

スケーラブルな量子コンピューティングの実用化は、日本で事業を展開する数多くの産業に変革をもたらす可能性を秘めています。.

製薬会社は、高度な分子シミュレーションを活用することで創薬を加速させることができ、製造業者は材料開発や製品設計を最適化できる可能性があります。物流事業者は、極めて複雑な配送ルートやサプライチェーンの最適化という課題を解決でき、エネルギー企業は、高度な最適化アルゴリズムを通じて電力網の管理を改善できる可能性があります。.

金融機関もまた、従来のコンピューティングシステムの性能を上回る、量子コンピューティングを活用したリスクモデリング、ポートフォリオ最適化、および不正検知機能の恩恵を受けると期待されています。.

企業が量子コンピューティング対応のインフラやソフトウェア環境の整備に着手するにつれ、テクノロジーベンダー、クラウドサービスプロバイダー、半導体メーカー、システムインテグレーターには、ますます多くのビジネスチャンスが生まれてくるでしょう。.

Advancing Japan’s Leadership in Deep Technology

この提携は、2021年初頭に日立とインテルが量子コンピューティング、半導体製造、フィジカルAI、および将来のデジタルインフラに関して締結した、より広範な提携契約に基づいています。日立の技術力や産業・運用技術に関する知見と、インテルの半導体製造の専門知識を組み合わせることで、両社は新しいコンピューティング技術の実用化に向けた進展を目指しています。.

As regards Japan’s technology sector, this project that the government of Japan plans to undertake will serve as yet another landmark step in the overall innovative approach of the country. The development of quantum computing will provide Japan with an opportunity to be among the major centers for quantum technology in the world, while providing businesses engaged in AI, semiconductors, cloud computing, and advanced manufacturing with numerous business opportunities.