量子コンピューターその本質と，最近の研究展開

摘要

量子コンピュータの本質は，重ね合わせ状態をとることのできる量子ビットをその基本単位とすることにある．本稿ではまず，その重ね合わせ状態の物理的な意味を，光子と干渉計を用いた仮想実験を通じて明らかにする．さらに，通常の物理系では重ね合わせ状態が位相緩和によって有限時間しか維持できないことを述べる．後半では，2000年以降のさまざまな研究展開のうち，特に実装に関連した2つの流れについて取り上げる．1つは，位相緩和の問題を解決する，量子誤り訂正符号を組み込んだエラー耐性のある量子計算に関する研究，もう1つは，小規模量子回路の量子通信への応用を目指した研究について取り上げる．