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光量子コンピューター研究支援基金

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光量子コンピューター研究支援基金ご支援のお願い

 量子コンピューターの理論をイギリスのデビッド・ドイチュ博士が1985年に提唱した頃は、実現までに100年かかると言われていましたが、最近にわかに社会実装されようとしています。しかし、今、話題になっている「量子コンピューター」はまだまだ限られた計算(処理)しかできない、量子を安定させるために絶対零度(マイナス273度)近くまで冷やして使う必要がある、装置が巨大である、誤り訂正がされていない等々、様々な課題が残っています。

 古澤研究室では、光の粒子(光子)を使った光量子コンピューターの研究を続けています。ループした光回路を使うことにより小型化し、常温でも安定した量子もつれを大量に発生させることにより誤り訂正も行うことができる汎用量子コンピューターの社会実装を目指しています。

古澤 明 教授3Dプリンターで作成した「量子もつ
れ」の模型を手にする古澤教授

 10年先か20年先か・・・あるいはその過程で素晴らしい発見があり数年で実現するか、まだまだ未知数です。たとえば、インターネットが発明されて普及する前に、インターネットがここまでわたしたちの生活を変えると予測できたでしょうか?

 現在のスーパーコンピューターでさえ不可能なことを光量子コンピューターで一緒に実現しましょう。

 「量子」には「重ね合わせ」や「もつれ」など、私たちの日常生活からはなかなかイメージできない不思議な特性があり、この分野に関心がない方々には敬遠されがちです。しかし、私たちの日常生活はすべて「量子」から成り立っています。

 この機会にぜひご支援をお願い申し上げます。

東京大学 工学系研究科 物理工学専攻
教授 古澤 明

500以上の特殊な鏡やレンズで構成される古澤研究室の実験機
500以上の特殊な鏡やレンズで
構成される古澤研究室の実験機

【皆様のご寄付が研究を加速させます】

    • 研究に必要な高額機材の購入(光を反射させる特殊な鏡、光子を発生させる装置、光子をもつれさせる分配器、XXX測定機、等々)

    • 若手研究者の育成

スパコンを越えた究極の次世代コンピューターが世界を救う

【現代社会が直面する課題】


 今や誰もが一日中インターネットにつながったパソコンやスマホで仕事をして、FacebookやTwitterなどのSNSを楽しみ、ネットショップで買い物をしています。そして、日々の報道では、「AI」・「IoT」・「ビッグデータ」という言葉を見ない日はなく、スーパーコンピューターの活用が謳われています。しかし、現在のインターネットやコンピューターは莫大な電力消費を伴い、スパコン1台を稼働させるのに原発1基が必要とさえ言われています。またコンピューターの性能や光通信の通信容量は限界に迫っています。デジタル化社会がこのままのペースで成長を続けることは明らかに不可能です。いずれインターネットの容量やコンピューターの計算能力や電力供給が限界に達し、AIやIoTによる革新も絵に描いた餅になってしまいます。


【量子コンピューターが世界を救う】


 次世代の情報処理技術として、量子情報処理、つまり「量子コンピューター」の実用化が唯一の解決策と考えられています。従来のコンピューターの1ビットは「0」か「1」であったのに対し、量子コンピューターの1量子ビットは「重ね合わせ」という量子の不思議な特性を利用して、同時に「0」と「1」の重ねあった状態を認識することができ、この量子ビット数を増やすことにより、ほぼ無限に処理能力を高めることができます。(コラム1)(コラム2)

 量子コンピューターは1980年代から提唱され、様々な方式で開発されてきましたが、いまだに小規模な情報処理や限られた分野に特化した処理に留まっています。


【古澤研究室の光量子コンピューターの特徴】


 古澤研究室は量子テレポーテーションを用いた画期的な「光量子コンピューター」の実現方法を発明しました。それまでは10量子ビット程度が限界だったのに対して、事実上無限の量子ビットを使って計算をさせることが可能となり、大規模な汎用量子コンピューターが実現できるようになります。

 光の粒子(光子)を使う光量子コンピューターは、ループした光回路を用いることで、量子テレポーテーションを使った演算(簡単にいうと「加減乗除」)を無限に続けることができます。量子テレポーテーションとは、「量子もつれ(エンタグルメント)」という量子の不思議な特性を利用して、もつれ状態にある光子どうしでは、ひとつに情報をインプットすると瞬時に他の光子も全く同じ情報が伝わるという特性です。(コラム3)

ループ型光量子コンピューター


 既存の通信ネットワークは「光」により行われています。光量子コンピューターは光ネットワークとの親和性が非常に高いという利点があります。情報処理をそのまま光で行えるようになれば、既存の光通信網を活用して、高速且つ省エネを実現した次世代大容量光通信技術が生まれ、増え続ける情報通信量に対応することも期待されています。(コラム4)


【今後の課題】


 いかなるコンピューターでも、導き出す回答に間違いがあってはなりません。量子コンピューターの課題は、量子テレポーテーション時に発生する量子状態・量子情報に関する誤りをいかに訂正するかです。実は現在のコンピューターでも、誤り訂正が行われています。光量子コンピューターでも、誤り訂正が完全になると、いよいよ光量子コンピューターが実用化され、成長し続けるIT社会をあらゆる面から支えることになります。(コラム5)


【ご寄付のお願い】


 非常にユニークな古澤研究室の光量子コンピューターは様々な分野で社会を救い駆動します。
 社会に大きな変革をもたらす光量子コンピューターの研究は、政府や大企業から拠出される研究費だけではなく、広く一般の人々からも「All Japan」で支えていただく必要があります。また、研究の性格上、長期的且つ継続的なご支援が必要です。
 光量子コンピューターが実装される社会が一日も早く到来するように、研究を加速させる皆様の力強いご支援をお願い申し上げます。(コラム6)

毎月支援

※毎月、年2回、毎年のご支援についてはこちらをご覧ください。

継続寄付の特典

 古澤研究室の光量子コンピューター研究に継続的なご支援をいただきますと、以下の特典をご用意しています。

1. 古澤研究室の実験装置見学会へご招待します。
2. 古澤研究室の講演会へご招待します。
3. 古澤研究室の進捗報告ニュースレターをお送りします。
4. 「Q Supporters’ Club」の会員証をお贈りします。


 会員証には「シュレディンガーの猫」(コラム2)から発想した可愛い猫のイラストが描かれていて、寝ている猫と起きている猫の2種類があります。あなたが受け取る猫は寝ているかもしれない、あるいは起きているかもしれない重ね合わせの状態です。あなたが受け取って開封する瞬間、どちらかに収束する!?
 ぜひ、「毎月支援する」などの継続支援を選択して可愛い会員証をお受け取りください。


〈会員証のイメージ〉

会員証


※ご寄付の方法にかかわらず、「東京大学基金」の特典税法上の優遇措置が適用されます。

お問合せ先
【ご寄付に関するお問合せ】 【研究内容に関するお問合せ】
東京大学基金事務局 東京大学基金事務局
〒113-8654 東京都文京区本郷7-3-1 〒113-8654 東京都文京区本郷7-3-1
電話:03-5841-1217 電話:03-5841-6857
FAX:03-5841-1219 FAX:03-5841-6857

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