Cover Story：シリコン量子技術：低温コントローラーがシリコン量子コンピューターの大規模化を駆動する

シリコンマイクロチップは現代のコンピューターを動かす心臓部である。この技術を量子コンピューター用チップにも使えれば、スケーラブルな商用量子計算機を実現する有望な道筋となる。しかしこれまで、シリコンキュービットに基づくシステムの開発は困難であった。全ての極低温量子システムに共通する主要な課題は、電子制御回路が室温に置かれていて、それをキュービットに接続する配線が約300 Kの温度差をまたがなければならないため、システムの大規模化が制限されることである。今週号では、HRL Quantum Teamと共同研究者たちが、以前のシリコンベースシステムよりはるかに大規模で、高度に集積されたシリコン量子計算プラットフォームを提示している。この量子プロセッサーは、超伝導配線を介して、わずか4 Kで動作する制御チップに接続されている。このシステムは、複数ラウンドの誤り訂正を自律的に繰り返し実行し、この制御アーキテクチャーをはるかに大規模なシステムにも使用できる可能性を示した。表紙に描かれているのはこのシステムの構成であり、4 Kで動作する極低温コントローラーを搭載したマザーボードが橙色で（垂直に配置された部分）、ミリケルビン領域で動作するキュービットチップを搭載したドーターボードが青色と紫色で、両者を結ぶ超伝導ケーブルが白色でそれぞれ描かれている。また、B Undsethたちによる別の論文も、同じシリコンキュービットの課題に取り組んでいる。Undsethたちは、1つの可動キュービットを4つの静止キュービットの間でシャトリングできるようにし、その結果、彼らのシステムは、量子誤り訂正の中核をなすパリティチェック測定を実行できるようになった。

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