大規模イオントラップ型量子コンピュータの実現に向け スケーラブルな光回路を考案

February, 13, 2026, 大阪--大阪大学 量子情報・量子生命研究センター（QIQB）の長田有登准教授、宮西孝一郎講師（研究実施当時／現所属 : Qubitcore株式会社）らの研究グループは、イオントラップ量子コンピュータ開発、また大規模化に向けて重要な役割を果たすと考えられる、光回路によるスケーラブルなレーザ光配送構成を考案した。

イオントラップ量子コンピュータの開発では、量子状態準備や量子状態測定など、量子ビットの制御に不可欠なレーザ光を自由空間光学系ではなくチップ上の光回路で実装する技術が、イオントラップ量子コンピュータの安定化・小型化を実現する手段として有望視されている。しかし、多波長のレーザ光を多数箇所に効率よく配送するための具体的な光回路の構成方法は未解明であり、大規模化に向けた課題となっていた。

今回、研究グループは、現実的な光回路の構成方法を世界で初めて考案・比較検討し、最適な手法を明らかにした。この手法によれば、既存のレーザ技術を用いても、1チップ当たり数百量子ビット程度を扱うことができるシステムをレーザ光配送光回路によって実現可能であることが示された。今後、光回路素子のロス低減やレーザ光源の発展、量子光接続技術により、数千量子ビットを扱う拡張性のあるイオントラップ型量子コンピュータの実現が期待される。

研究成果は、米国科学誌「APL Quantum」に、1月2日（金）（現地時間）に公開された。
(詳細は、https://resou.osaka-u.ac.jp)