極低温下に置いたクライオCMOS回路で量子ビット駆動に成功：組み込み開発ニュース

富士通は、オランダの量子技術研究機関QuTechと共同で、ダイヤモンドスピン方式の量子コンピュータに用いる量子ビットを制御する電子回路を、極低温で動かす技術の開発に成功した。

[MONOist]

　富士通は2024年2月20日、オランダの量子技術研究機関QuTechと共同で、ダイヤモンドスピン方式の量子コンピュータに用いる量子ビットを制御する電子回路を極低温で動かす技術の開発に成功したと発表した。

　今回開発した技術では、QuTechのクライオCMOS回路技術やダイヤモンドスピン量子ビットに関する技術を活用している。ダイヤモンドスピン量子ビット駆動に必要な磁場印加回路やマイクロ波回路をクライオCMOS回路技術で設計することで、4Kの温度環境でのダイヤモンドスピン量子ビットの実装に成功した。

　量子ビットが正確に動作するには、−268℃以下の極低温に下げる必要があるが、量子を制御する電子回路を極低温下で制御するのは困難だった。電子回路を冷凍機の外に設置する必要があったため、配線が複雑化していた。

　クライオCMOS回路は極低温に対応することから、これを応用して磁場印加回路とマイクロ波回路を設計。これらを量子ビットと同じ冷凍機内に設置して動作することで、ダイヤモンドスピン量子ビットの駆動に十分な強度の磁場とマイクロ波を発生させ、量子ビットの駆動に成功した。

　同技術により配線を単純化できるため、高性能かつ大規模集積した量子コンピュータを構築可能になる。将来的には、電子回路を量子ビットプロセッサと直接接続し、量子コンピュータのスケーラビリティとパフォーマンスの両立が期待できる。

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