さまざまな計算を何ステップでも実行できる万能な光量子プロセッサーを開発

近年、実用化へ向けて特有の強みを持つ、光を用いた量子コンピューターへの注目が高まっています。その中で、２０１７年９月、東京大学 大学院工学系研究科の武田 俊太郎 助教（当時）らは、どれほど大規模な計算も最小規模の光回路で効率良く実行できる「究極の大規模光量子コンピューター」方式を考案しました。今回、同大学院 工学系研究科の武田 俊太郎 准教授と榎本 雄太郎 助教らの研究チームは、「究極の大規模光量子コンピューター」方式の心臓部となる計算回路である独自の光量子プロセッサーの開発に成功しました。また、その光量子プロセッサーが、回路構成の変更なしに、情報を乗せた１個の光パルスにさまざまな種類の計算を複数ステップ実行できることを示しました。従来の光量子コンピューターの計算回路は、計算の種類の変更に回路の変更が必要となる汎用性の乏しいものであり、また複数ステップの計算には回路が複数個必要なため拡張性にも難がありました。今回、これらの欠点を克服した万能な光量子プロセッサーが実現し、その応用性の高さから、日本発のアイデアである「究極の大規模光量子コンピューター」方式への応用展開はもちろん、量子通信・量子センシング・量子イメージングなど多彩な光量子技術の実現を加速させるものと期待されます。