NEC成功开发全球首个可扩展到全连接量子退火架构的基本单元

NEC公司采用可进行高精度计算的超导参数(注2),开发出全球首个基于LHZ方案的可扩展到全连接量子退火架构的基本单元,并成功地进行了量子退火操作。这一成果使NEC公司在量子退火机(量子计算机的一种)(注1)的实现方面取得了进一步的进展。

图1：实证成功的基本单元图片（左）和扩展后的示意图（右）

为了解决复杂的社会课题，从庞大的选择中导出最佳组合的组合优化至关重要。NEC于1999年开发了用于门型量子计算机的超导量子比特，并运用该技术及可高速、高效地解决组合优化问题的超导参数，进行量子退火机的研发。

此次，NEC利用独特的超导参数和电路耦合技术，开发出基于LHZ方案（注3）的基本单元，世界上首次通过量子退火成功解决了小规模组合优化的问题。另外，NEC还开发了一种三维架构技术，将平铺排列的各单元与外部设备有效地连接起来，此架构中的超导参数的操作也在世界上首次得到了验证。

图2: 三维结构的概要图

将开发的基本单元以平铺模式排列，可在保持超导参数的高精度计算特性的同时，使多量子比特连接成为可能，从而使得可快速解决大规模复杂组合优化问题的量子退火机的实现又向前迈进了一步。

受国立研究开发法人新能源·产业技术综合开发机构（NEDO）的委托（注4），NEC致力于开发使用超导参数元件的量子退火机。NEC目前正在进行全耦合状态的超导参数集成度提升等的研发，以期在2023年之前实现量子退火机。NEC将以此次成果为契机，进一步加速量子计算机的开发。