Googleが量子優位性の実証に成功したとの報道が２０１９年１０月になされました。そのため、最近量子コンピュータに大きな注目が集められています。本セミナーにおいては、量子コンピュータの最新研究開発動向を中心に超伝導量子コンピュータ開発の現状、課題、展望について講演を行います。また産総研ですすめられている大型量子国家プロジェクト（Q-LEAP, NEDO）についても紹介を行います。

超高集積量子コンピュータの実現に向けては、これまでに開発されたLSI製造技術を転用できるシリコン量子コンピュータに期待が集まっています。本公演では世界的な研究動向を紹介、特に基本素子であるシリコンスピン量子ビットの開発状況について詳しくお話しします。

化学気相合成（CVD）法により合成した高品質なダイヤモンド単結晶中に窒素と炭素欠損からなる構造（NV中心）を形成。そこに捕捉された一つの電子の量子状態（スピン）を量子磁気センサーとして応用し、将来の極微量分析技術に貢献できる一分子レベルの変化も見逃さないオンサイト計測を可能とする超高感度ナノNMRセンシング技術の開発を目指しています。ここではそれを支えるダイヤモンドデバイス作製技術とその応用研究を紹介いたします。

粒子とその反粒子が同じであるマヨラナ粒子は、理論的に存在が予想されているものの実験的にはまだ発見されていない。これを量子ビットとして用いるトポロジカル量子コンピュータは、従来の量子コンピュータが本質的にかかえるノイズに対する脆弱性を克服するために有力であると期待されている。本講演では、トポロジカル量子ビットの概念と、それを見つけるための材料探索について述べる。

量子計算の実用化に向けて、深刻なエラー問題の解決法へのブレークスルーとして、トポロジカルな電子状態の利用が注目されている。「トポロジカル超伝導」「マヨラナ準粒子」「量子ブレーディング操作」などをキーワードに、物質科学の立場からトポロジカル量子計算についての話題提供を行う。