量子コンピュータ

重ね合わせと干渉

ふつうのコンピュータのビットは、ある時点で0か1のどちらかだ。量子ビットは、電子や光の粒のような、量子力学に従う小さなものの状態を使い、0と1を決まった割合で重ね合わせたまま持てる。量子ビットをつなげる（もつれさせる）と、n個でおよそ2のn乗通りの組み合わせを一度に表せる。

ただし、測った瞬間にどれか1つの答えに決まり、どれになるかは確率で決まる。そこで、計算の途中で、間違った答えどうしは打ち消し合い、正しい答えは強め合うように操作を組み立てる。すべての計算が速くなるのではなく、この干渉をうまく使える問題だけが速く解ける。

何に使え、どこが難しいか

分子の中の電子のふるまいは量子力学そのものなので、薬や材料の分子の計算に向く。また、大きな数を素数に分ける計算が速く解けるので、インターネットの通信を守る公開鍵暗号が解かれるおそれがある。このため、量子コンピュータでも解きにくい耐量子暗号への切り替えが進められている。

むずかしいのは、量子ビットの重ね合わせが、わずかな熱や電気の雑音ですぐこわれることだ。超伝導の回路を使う方式では、絶対零度から0.01度ほどしか離れていない温度まで冷やす。それでも誤りが起きるので、多くの量子ビットをまとめて1つの誤りにくい量子ビットとして使う誤り訂正が要る。

量子ビットの作り方は、超伝導の回路、シリコンの中の電子、光の粒、閉じ込めたイオンや原子など、いくつもの方式があり、冷やし方や数の増やしやすさがそれぞれ違う。

日本の会社が担う所

富士通は理化学研究所と超伝導の量子コンピュータを作り、日立製作所はシリコンの量子コンピュータ、NTTは光を使う量子コンピュータを研究している。

冷やす装置では、住友重機械工業が希釈冷凍機の前段で冷やすパルスチューブ冷凍機を作り、IHIやアルバックは極低温の冷凍機を開発している。ユビキタスAIは小さなマイコンで動く耐量子暗号の実装を進めている。

• 会社図鑑富士通（6702）
• 会社図鑑日立製作所（6501）
• 会社図鑑住友重機械工業（6302）

有報に書いている会社

有価証券報告書の「研究開発活動」または「事業の内容」に、この技術を書いている上場会社の一部。会社名の下は有報の原文の一文。

• NTT（9432）「○ 光量子コンピュータの実用化に向けた研究開発-従来のコンピュータでは計算に膨大な時間を要する複雑な課題に対して、量子コンピュータの活用が期待されています。」研究開発活動
• 日立製作所（6501）「…彰式の様子 サーキュラーエコノミー提言活動における「2025年グッドデザイン賞」の受賞 5 シリコン量子コンピュータの実用化に向けた研究開発を加速 (全社)当社は、日立ケンブリッジラボでの長年の基礎研究を経て、2020年からはJSTのムーン…」研究開発活動
• KDDI（9433）「(3)次世代事業の創出に向けた基礎技術の研究開発活動 当社グループは、次世代の計算機技術である量子コンピューター技術の早期社会実装に向けた研究開発を推進しております。」研究開発活動
• 富士通（6702）「(1) Computing・2025年4月、理化学研究所との共同研究により、世界最大級となる256量子ビットの超伝導量子コンピュータを発表しました。」研究開発活動
• TOPPANホールディングス（7911）「また、量子コンピュータが実用化されることで、インターネット上のサービス暗号技術である公開鍵暗号(※4)が容易に解読される可能性が長年指摘されております。」研究開発活動
• IHI（7013）「また、量子コンピュータの安定動作と実用化範囲の拡大を目指し、従来よりも高い冷凍能力とエネルギー効率を兼ね備えた絶対零度級の極低温冷凍システムの開発・実証を進めています。」研究開発活動
• 住友重機械工業（6302）「極低温・真空機器につきましては、超電導型量子コンピュータの冷却装置である希釈冷凍機の予冷用途で使用されるパルスチューブ冷凍機において、1.5WクラスRP-182シリーズの「空冷オプション」をリリースしました。」研究開発活動
• ミライト・ワン（1417）「・将来的な計算ニーズの増大に対応するため、量子コンピュータの利活用に向けた基礎研究に着手しております。」研究開発活動
• TISI（3626）「…緊張の高まりや世界経済の不透明化といった社会的な不安が高まる一方で、デジタル社会の実現に向けてAIや量子コンピューティングといった様々なテクノロジーが劇的な進化を遂げており、これらのテクノロジーに対する期待が日々メディアを賑わせています。」研究開発活動
• 塩野義製薬（4507）「本M&Aを通じて、経験豊富なメディシナルケミスト(創薬化学研究者)等の多くの専門人材の拡充に加え、JT医薬事業が保有するAIや量子コンピューター等の先端技術プラットフォームを獲得・統合することで、創薬基盤の強化を実現しました。」研究開発活動
• BIPROGY（8056）「・量子コンピューターの本格的なビジネス利用に備えた、量子ソフトウェア開発における高水準プログラム言語とそれを用いた開発方法論やツールとその活用についての調査・研究。」研究開発活動
• JVCケンウッド（6632）「(5)製品・サービス開発におけるセキュリティ品質向上及び検証効率化を目的として、量子コンピュータ技術を活用したファジングデータ生成のPoCや、名古屋大学との共同研究による評価理論の構築などを推進し、社内展開を見据えた準備を進めました。」研究開発活動
• コーセーホールディングス（4922）「化粧品事業コスメデコルテAQ 毛穴美容液オイル肌の角栓を溶かし出すために、1000億通りの成分と配合量の組み合わせの中から量子コンピューターを用いて最適な処方を導出。」研究開発活動
• アルバック（6728）「さらに、主に有機ELディスプレイ製造装置に搭載されるクライオポンプ、量子コンピュータや医療関連に使用する極低温冷凍機の開発も進めており、次世代半導体やヘルスケア分野などの幅広い分野に真空機器が貢献しております。」研究開発活動
• 日本航空電子工業（6807）「産機・インフラ市場では、半導体微細化の限界や消費電力増大といった従来型コンピューティングの課題が顕在化する中、量子力学的性質を利用した量子コンピュータが有力な解決手段として注目されております。」研究開発活動
• 浜松ホトニクス（6965）「<量子分野の取り組み> 量子技術は、「超高速計算(量子コンピュータ)」や「極めて高精度な計測(量子センシング)」、「安全性の高い暗号通信(量子コミュニケーション)」など、新たな産業や科学の可能性を切り開く鍵として注目されております。」研究開発活動
• テラスカイ（3915）「6【研究開発活動】 当社グループでは2019年6月に量子コンピューター関連事業を行う株式会社Quemixを設立いたしました。」研究開発活動
• 湖北工業（6524）「また、大学等の研究機関、研究開発型企業への資本参加や技術提携等にも取り組み、現在の主力分野である海底ケーブル向け光部品市場に加えて、次世代のデータセンタ、光量子コンピュータ、宇宙光通信等の分野に向けた研究開発を強化しております。」研究開発活動
• セック（3741）「当社は研究テーマを「ユビキタス*」とし、宇宙、ロボット、エッジAI*、量子コンピューティングの4つを注力分野として取り組み、大学や国の研究機関との共同研究も推進しております。」研究開発活動
• オキサイド（6521）「レーザにおいては、量子コンピュータ・量子通信技術関連、半導体後工程・光電融合への応用を目指した微細加工、その他新たな用途に向けた開発を行っております。」研究開発活動
• フィックスターズ（3687）「主な研究開発の内容としては、量子コンピュータ向け共通ミドルウェアや乳がんの診断支援システム、LLM(大規模言語モデル)を高効率で開発・運用できる基盤等の研究開発を行っております。」研究開発活動
• HPCシステムズ（6597）「このような環境の下、水冷方式のコンピュータ開発、量子コンピュータ向け化学計算プログラムの他社との共同実証開発、及びHPCシステムインテグレーション標準化のためのHPC-AIプラットフォームの開発を継続し、利便性を各段に向上させた他、オンプレ…」研究開発活動
• ユビキタスAI（3858）「また、量子コンピュータの実用化を見据えた耐量子暗号(Post Quantum Cryptography)への対応において、低価格IoT製品への搭載を可能にするArm Cortex-Mベースの32bitマイコンでの実装に目途を得ました。」研究開発活動
• プラネット（2391）「(1) 量子コンピュータによる物流最適化の研究 物流の2024年問題に対応するため、量子コンピュータを活用した「SCM最適化」の実験と検証を継続して進めました。」研究開発活動
• BlueMeme（4069）「…ド開発やアジャイル手法を活用したプロフェッショナルサービスの提供を支援するソフトウェアの研究開発及び量子コンピュータの技術研究と同技術を用いた解析手法の社会実装等に向けた国立大学法人との共同研究を実施いたしました。」研究開発活動
• グリッド（5582）「また将来を見越して、量子コンピュータを用いた量子アルゴリズム開発についても、大学の研究者と連携しながら研究に取り組んでおります。」研究開発活動
• 東陽テクニカ（8151）「また、電子顕微鏡や自社開発の油中粒子計測器、今後の普及が期待される量子コンピューターなども提供しています。」事業の内容

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