スタンフォード大学とUCDの物理学者が、革新的なアナログ量子コンピュータを発表

米国スタンフォード大学とユニバーシティ・カレッジ・ダブリン（UCD）の物理学者が、これまで解決できなかった量子物理学の複雑な問題を解決できる新しいアナログ量子コンピュータを開発しました。量子シミュレータと名付けられたこの装置は、量子力学的特性を持つナノスケールの部品を活用し、現在のデジタルスーパーコンピュータでは計算時間とメモリが指数関数的に必要となるために解決できない複雑な量子物質を正確にシミュレートすることができます。

この技術で取り組むことができる物理学の大きな課題のひとつは、極低温でしか起こらない超伝導の解明です。究極の目標は、室温で超伝導を示す物質を発見することで、MRI装置、高速鉄道、エネルギー効率の高い長距離電力ネットワークなど、多くの技術に革新をもたらすことです。

新しい量子シミュレーターは、量子コンポーネントをナノエレクトロニクス回路に組み込んだ特殊なアナログコンピューターで構築されています。このようなコンポーネントを多数作製し、それぞれが他のコンポーネントと同じように動作することで、バルク量子物質をシミュレートする技術をスケールアップするための独自の経路を提供することができます。また、このようなデバイスでは、新しい微視的量子相互作用が設計できることも実証された。

研究チームはまず、2つの量子コンポーネントが結合したシンプルな回路を研究し、"Z3パラフェルミオン "と呼ばれる、電子が通常の1/3の電荷しか持っていないように見える新しい物質の状態を作り出すことができました。このような状態は、研究室で電子デバイスの中に作られたことがなく、将来のトポロジカル量子計算の基礎として提案されています。

物理学の未解決問題をすべて解決するのに十分なパワーを持つ万能プログラマブル量子コンピュータはまだ作られていませんが、今回の量子デバイスは、スケーラブルな新世代の固体アナログ量子コンピュータの開発に向けた大きな一歩となります。

（出典：https://newdaypost.com/an-innovative-analog-quantum-computer-unveiled/）