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汎用型量子コンピューター（FTQC）

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汎用型量子コンピューター、通称 FTQC（Fault-Tolerant Quantum Computer）は、量子計算の最大の弱点である「エラー」を自ら修正しながら、大規模かつ複雑な計算を正確に実行できるマシンのことです。

現在（2026年）、量子コンピュータ開発は、ノイズの影響を受けやすい「NISQ（ニスク）」の段階から、この「FTQC」へと向かう大きな転換点を迎えています。

FTQCが「究極の目標」とされる理由

現在の量子ビットは極めて繊細で、熱や電磁波などのわずかな外部ノイズで情報が壊れてしまいます。FTQCは、この問題を**「量子誤り訂正」**という技術で克服します。

1. 「論理量子ビット」の導入

FTQCでは、1つの計算単位（論理量子ビット）を作るために、数百〜数千個の物理的な量子ビットを束ねます。一部が壊れても、周囲のビットの情報を使ってエラーを特定し、修復することができます。

2. 計算の「汎用性」と「正確性」

NISQでは計算ステップ数が増えるほどエラーが蓄積し、結果がバラバラになりますが、FTQCはエラーを抑え込めるため、理論上どれだけ長い計算も正確に実行可能です。これにより、創薬、材料開発、複雑な暗号解読など、社会を変えるレベルの計算が可能になります。

開発の現状とロードマップ（2026年時点）

2026年現在、FTQCの実現に向けた動きは急速に具体化しています。

段階 時期（予測） 特徴
NISQ時代 〜2023年頃 数十〜数百量子ビット。エラー訂正なし。特定の計算のみ。
Early-FTQC 2024年〜2028年頃 少数の「論理量子ビット」の動作に成功（現在ここ）。実用的なエラー抑制を開始。
フルスペックFTQC 2030年代以降 万単位の論理量子ビットを搭載。あらゆるアルゴリズムが実行可能に。

最新トピック: > 2025年から2026年にかけて、Googleの「Willow」チップやMicrosoftと理研の共同研究などにより、物理量子ビットを増やせば増やすほどエラー率が指数関数的に下がるという「エラー訂正の有効性」が実機で証明され始めています。

克服すべき主な課題

FTQCの完全な実現には、まだいくつかの高いハードルがあります。

  • 圧倒的な量子ビット数: 1,000個の「論理量子ビット」を動かすために、背後で数百万個の「物理量子ビット」が必要になると試算されています。

  • 冷却と制御のスケールアップ: 大量の量子ビットを絶対零度近くまで冷やし、それらすべてを精密に制御する配線や回路技術が必要です。

  • デコードの速度: 発生したエラーをリアルタイムで検出し、古典コンピュータで計算して修正指示を出す「デコード」の処理速度が追いつかないという課題があります。

FTQCは、いわば「エラーを克服した完成形の量子コンピュータ」です。2026年の今、私たちはその入り口に立っています。

 

 

出典：Google Gemini

 

 

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