光量子コンピューターの誤り耐性を理論的に証明

～一般的な環境ノイズを踏まえた新たな開発指針を提案～

2026（令和8）年2月26日
理化学研究所
東京大学
科学技術振興機構（JST）

概要

理化学研究所（理研） 量子コンピュータ研究センター 量子計算理論研究チームの松浦 孝弥 特別研究員（科学技術振興機構（JST） さきがけ研究者）、東京大学 大学院情報理工学系研究科 コンピュータ科学専攻の山崎 隼汰 准教授（JST さきがけ研究者）らの国際共同研究グループは、光を用いた量子コンピューターで「誤りに強い計算」が可能であることを理論的に示しました。
本研究成果は、大規模な量子コンピューターや量子ネットワークの実現に向けた光量子技術の今後の開発指針に対する貢献が期待されます。
今回、国際共同研究グループは、光の振幅に量子的なビットを保持する光連続量方式の量子計算に着目し、従来の理論の枠組みでは扱い切れなかった一般的なノイズの下でも、計算の正しさを保つ「誤り耐性量子計算」が可能であることを厳密に証明しました。この研究では、現実的な物理環境で起こり得る一般的ノイズに対しての誤り耐性が未知であった当該方式の問題点を克服するとともに、従来の誤り耐性の理論では考慮されていなかったエネルギー制御が本質的に重要であることも明らかにしました。この成果により、日本が強みを持つとされる光量子技術を用いた量子コンピューターの実現に向け、今後の技術開発の方向性がより明確になることが期待されます。
本研究は、科学雑誌「Nature Communications」オンライン版（2026年2月26日付）に掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 CREST「超低温原子の高精度量子計測で探る新物理探求（研究代表者：高橋 義朗、JPMJCR23I3）」「光量子技術パッケージの開発とそのシステム化（研究代表者：武田 俊太郎、JPMJCR25I4）」「量子計算と機械学習の双方向発展を実現するシステム構築（研究代表者：村尾 美緒、主たる共同研究者：山崎 隼汰、JPMJCR25I5）」、同 さきがけ「量子ユニバーサル符号とその応用（研究代表者：松浦 孝弥、JPMJPR24FA）」「高速な量子機械学習の基盤構築（研究代表者：山崎 隼汰、JPMJPR201A）」「高速な定数空間オーバーヘッド誤り耐性量子計算の理論基盤（研究代表者：山崎 隼汰、JPMJPR23FC）」、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業 研究活動スタート支援「定数O(1)オーバーヘッド誤り耐性量子計算の基盤構築（研究代表者：山崎 隼汰、JP23K19970）」による支援を受けて行われました。

＜プレスリリース資料＞

本文　PDF（408KB）

＜論文タイトル＞

“Continuous-Variable Fault-Tolerant Quantum Computation under General Noise”

DOI：10.1038/s41467-026-69036-5

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