Term

量子コンピューター

別名: 量子コンピューティング, Quantum Computing, Quantum Computer, 量子コンピューター

Overview

最終更新: 2026年7月8日

量子コンピューターとは、量子力学における重ね合わせや量子もつれといった原理を利用し、特定の種類の計算を従来の古典コンピュータよりも高速に処理することを目指す計算機である。量子ビット(キュービット)を情報の基本単位とし、超伝導回路やトラップイオン、トポロジカル量子ビットなど複数の物理的実装方式が研究されている。暗号解読や分子・材料シミュレーション、金融リスク分析など幅広い応用が期待されており、各国政府と企業が開発競争を進めている。

概要

量子コンピューターは、0と1を同時に表現できる重ね合わせ状態と、複数の量子ビットが相関し合う量子もつれを利用することで、特定の問題に対して計算能力の向上をもたらすとされる。ただし実用化には量子誤り訂正や量子ビットの安定性(コヒーレンス時間)の確保が課題であり、実用段階に達するまでには10年から20年程度を要するとの見立てもある。暗号解読はしばしば注目を集める用途だが、実際には科学シミュレーションや医薬品開発、金融分野でのリスク分析など、より広範な用途が想定されている。

技術的位置づけ

量子コンピューターの実現方式は超伝導量子ビット、トラップイオン、トポロジカル量子ビットなど複数存在し、各方式には安定性・拡張性・製造難易度のトレードオフがある。極低温環境や特殊な冷却設備を必要とする点も実用化の障壁となっており、これに関連して超伝導磁石の冷却に用いられるヘリウムの供給が中東情勢の影響で不安定化している問題も指摘されている。また、量子コンピューターとは異なるアプローチとして、確率的な揺らぎを利用する「Pコンピューター」のような周辺技術も研究されており、既存の半導体プロセスとの統合を目指す動きもある。

主要な動向

2026年6月にはMicrosoftがトポロジカル量子ビット方式の「Majorana 2」を発表し、量子ビットのパリティ寿命が前世代比1,000倍超の平均22秒に達したと報告した。材料を鉛に変更する工学的前進は評価されたものの、動作する量子ビットの物理的証明に必要なX測定データが未公開であるとして、2021年のNature論文撤回以来続く批判は収まっていない。同じ2026年6月には米商務省がCHIPS and Science Actに基づき、量子コンピューティング関連9社に総額20億1300万ドルの連邦インセンティブを供与する意向表明書を締結したことも明らかになった。政府が各社の少数持分を取得する条件付きの支援で、IBMやGlobalFoundriesへの投資は量子ハードウェアの製造基盤整備を重視する姿勢を示している。さらに2026年6月には、イギリス中央銀行が金融セクター向けの量子コンピューティング・ロードマップの策定に着手したことも報じられ、サイバーセキュリティやリスク管理、データ分析が重要領域として挙げられている。一方で2026年4月には、暗号解読への脅威が誇張されがちであるとする指摘や、耐量子暗号の開発が進んでいるとの報道もあり、量子コンピューターの実用化と社会的影響についての議論が続いている。

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よくある質問

量子コンピューターとは何ですか?
量子力学の重ね合わせや量子もつれを利用し、特定の計算を高速に処理する計算機である。量子ビットを基本単位とし、暗号解読や科学シミュレーションなどへの応用が期待されている。
量子コンピューターは既存の暗号を破ることができますか?
理論上は可能とされるが、実用化には10年から20年程度を要する見通しで、既に耐量子暗号の開発も進められている。
Microsoftの「Majorana 2」とは何ですか?
2026年6月にMicrosoftが発表したトポロジカル量子ビット方式のプロセッサで、パリティ寿命が前世代比1,000倍超に達したと報告されたが、物理的証明に必要なデータは未公開で批判が続いている。
米政府はなぜ量子コンピューティング企業を支援しているのですか?
2026年6月に米商務省がCHIPS and Science Actに基づき9社に総額20億1300万ドルの支援を行う意向を示し、量子ハードウェアの製造基盤整備を重視している。
量子コンピューターと「Pコンピューター」はどう違いますか?
Pコンピューターは極低温や特殊設備を必要とせず、確率的に揺らぐスピン素子を用いる別方式の計算機で、東北大などが半導体プロセスへの統合を進めている。