量子コンピューター研究を舞台に日米のイノベーション環境の差が鮮明になっている。米国では基礎研究にリスクマネーが投じられる。量子研究者は投資家や株式市場から数百億円規模の資金を集める。このベンチマークとして量子ビットの数を競う。日本は国の研究プロジェクトとして追いかける。国として開発構想を示した後に量子ビット数の競争に巻き込まれた形だ。目標はビット数より本質的な誤り耐性量子コンピューターだ。着実に基礎研究を進めるが、開発段階で投資家がついてくるかが課題になる。（小寺貴之）
量子ビット争いに困惑
「米ＩＢＭが２０２５年に４０００量子ビットの目標を掲げてから日本は大丈夫なのかと何度も問われてきた。量子ビットの数は計算能力を表すベンチマークではない」と大阪大学の北川勝浩教授はため息をつく。日本の量子技術のロードマップでは２５年は１００個程度の量子ビットを目標に据えている。
足元では理化学研究所が超電導方式の６４量子ビットの国産初号機を開発中で２２年度内に公開する予定だ。すでに理研開発の１６量子ビットの計算機が動いており大学で古典計算機とのシステム化が研究されている。量子ビットの数だけを見ると日本は最先端から遅れているように見える。
だが、この”量子ビット”はくせ者だ。米ＩＢＭの４０００量子ビットや理研の６４量子ビットは、量子もつれを起こした物理的な量子ビット「物理量子ビット」の数を表す。物理量子ビットはエラーを起こすため、すべてを量子計算に利用できるわけではない。物理量子ビットを組み合わせて誤り訂正機能付きの「論理量子ビット」を作る。それでもエラーがなくならないため、さらに論理量子ビットを組み合わせてエラーが無視できるほど少ない誤り耐性型の量子コンピューターを作る。これでようやく現行のコンピューターのように計算ミスをしない計算機になる。
物理量子ビットの数はそのまま計算能力を表さない。量子ビットのエラー率や誤り訂正技術の巧拙で実際の計算能力は大きく変わる。理研の五神真理事長は「いまは量子ビットの数を競うよりも、自由に研究できる実機を持つことが重要だ」と強調する。
北川教授は「量子ボリュームなど、さまざまなベンチマークが提案されているが、最も分かりやすい量子ビットの数が一人歩きしている」と指摘する。これはベンチマークが資金集めに直結するためだ。米国では量子ベンチャーが特別買収目的会社（ＳＰＡＣ）を利用して数百億円を資金調達する。日本は国としてロードマップを作り、政策資源を投じて研究者たちが追いかける。
複数方式で開発加速
日本では科学技術振興機構の「光・量子飛躍フラッグシッププログラム」（Ｑ―ＬＥＡＰ）と内閣府のムーンショット型研究開発事業、戦略的イノベーション創造プログラム（第３期ＳＩＰ）で量子計算機の大型プロジェクトが走る。理研の国産初号機はＱ―ＬＥＡＰで開発され、阪大藤井啓祐教授らの量子ソフトウエアと組み合わされる予定だ。
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