量子情報：北海道大学大学院情報科学研究科情報エレクトロニクス専攻先端エレクトロニクス講座

簡単に自己紹介します。私は量子コンピュータ、量子情報処理の研究を主にずっと行ってきました。日本においては学部の卒論のテーマから量子コンピュータを行ってきた初めての頃の世代ではないかと思います。その頃はまだ量子コンピュータ、量子情報を掲げた研究室はなくて、当時いた関西において自主的に集まった先生達が関西量子計算研究会というのを開いていて学部学生のときから参加させてもらいました。そこでの新しい研究が始まっていく息吹のような活発な議論がとても印象に残っておりそれに魅せられて私も研究の道に進むことになりました。修士卒でNTTの研究所に就職しまして約２５年間勤めました。量子暗号のテーマによる縁で暗号理論のチームに入りました。量子鍵配送は技術的障壁は低いのですが、現段階で社会実装することの難しさが別途あったため、より先の未来に使われる量子暗号プロトコルをやろうということで量子コンピュータが実装に必要となるような量子マネー方式などの新しいプロトコル提案などを行いました。そうこうしているうちに、量子コンピュータを作らないと何も実現できないなという思いが強くなっていき、量子コンピュータの物理実装が行いたくなってきました。当時いた横須賀のNTT研究所のすぐそばの葉山に総研大があり光で量子情報の研究を行っている研究室があり社会人博士として入学しました（注：ただ、その後わりとすぐに研究室の移籍に伴い阪大に移籍）。そこで光を用いた量子コンピュータの実装を行いまして、光子を４つ生成して４光子の量子もつれ状態を生成し、測定型量子計算の実装実験を行いました。当時の技術力においては良い成果だったと思います。ただこの時行った非線形結晶を用いた光子の生成確率が低くて、このやり方で量子ビット数を増やすのは大変だと思い知らされました。（注：その後いろいろな技術が進歩しているので、また北大では光の実装実験も行おうと思っています。）そこで他の物理実装方式も検討を始め、冷却原子による大規模量子もつれ生成方式の提案をしたり、共振器量子電磁力学による決定論的な光子生成方式の研究をしたりとあれこれとやり、最近は超伝導量子コンピュータの物理実装をCRESTプロジェクトで始めました。超伝導においてはもう数十量子ビットの用意ができるようになっており、量子超越を実証できるような規模になっています。ただここからさらに大規模にしていくためには誤り耐性を得る必要があります。そのための符号化にさらにリソースが必要となります。符号化したままでも高速に量子計算を進めるために、復号方式やアーキテクチャにおいて様々な効率化を行っていく必要があります。よってここからが使える量子コンピュータの開発に向けた本当の勝負というか、ここから大きくスケールをあげて、精度高く、規模を大きくしていくためには分散処理、並列化などを高度に行なっていく技術を作る必要があり、まだまだやるべき山のような課題があります。そして有用な量子コンピュータに向けての貢献はまだまだ出来る余地があります。新しいコンピュータの実現に向けてハードウェアのレイヤから理論、ソフトウェアのレイヤまでたくさんやれることがありますので興味を持った方はぜひ声をかけに来ていただけると大変嬉しいです。

• 2025年10月 〜 北海道大学, 情報科学研究院, 教授
• 2021年 - 2025年9月 日本電信電話(株)（2025年7月よりNTT株式会社）, コンピュータ＆データサイエンス研究所
• 2012年 - 2021年 日本電信電話(株), セキュアプラットフォーム研究所
• 2001年 - 2012年 日本電信電話(株), 情報流通プラットフォーム研究所

• 2007年 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 博士課程 修了
• 2001年 東京大学, 大学院理学系研究科, 修士課程 修了
• 1999年 京都大学, 総合人間学部, 卒業

1. 電子情報通信学会　エレクトロニクスソサイエティ活動功労賞　2025年
2. 日本産業技術大賞　内閣総理大臣賞　「超伝導量子コンピュータを用いた超高性能計算プラットフォームの企業向けクラウド公開」　（富士通株式会社、理化学研究所、産業技術総合研究所、情報通信研究機構、大阪大学とN T Tが共同受賞）　2024年3月
3. NTT 情報流通基盤総合研究所長表彰 優秀論文賞 2010年
4. 井上科学振興財団　第25回 井上研究奨励賞　2009年
5. NTT 情報流通基盤総合研究所長表彰 優秀論文賞 2008年

• JST CREST「量子フロンティア」領域　研究題目「分散量子コンピューティングの共創的マルチレイヤー設計とその実装」　（研究代表者：徳永裕己）　研究期間　2023年〜2029年
• 文科省 光・量子飛躍フラッグシッププログラム（Q-LEAP）量子情報処理技術領域　「知的量子設計による量子ソフトウェア研究開発と応用」（研究代表者：藤井啓祐）において、研究題目「量子コンピュータの性能を引き出すための基盤アルゴリズム開発」および「量子コンピュータの性能を引き出すためのシステム・アーキテクチャ設計」の研究分担者を担当 研究期間2020年度〜2029年度
• 内閣府　ムーンショット型研究開発事業　目標６：2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現　誤り耐性型量子コンピュータにおける理論・ソフトウェアの研究開発のプロジェクト（P M：小芦雅斗）において研究題目「クロスレイヤー協調設計モデルの開発と拡張」の課題推進者を担当　研究期間 2021年度~2030年度
• 内閣府　ムーンショット型研究開発事業　目標６：2050年までに、経済・産業・安全保障を飛躍的に発展させる誤り耐性型汎用量子コンピュータを実現　ナノファイバー共振器QED による大規模量子ハードウェア（P M：青木隆朗）において研究題目「ナノファイバー共振器Q E D方式に適した量子誤り訂正理論」の課題推進者を担当 研究期間2023年度~2025年度

• 未踏ターゲット事業「ゲート式量子コンピュータ部門」プロジェクトマネージャー　(2019～)
• JSTさきがけ「革新的な量子情報処理技術基盤の創出」領域アドバイザー　(2019～2025)
• Journal of the Physical Society of Japan, 編集委員　(2020～)
• 情報処理学会　量子ソフトウェア研究会　幹事　(2020～2024)
• 電子情報通信学会 量子情報技術特別研究専門委員会 幹事　(2022～2024)
• 日本物理学会誌、編集委員　（2017～2019）