量子コンピュータと量子暗号（後編）：福田昭のデバイス通信（526） 2026年度版実装技術ロードマップ（9）（1/3 ページ）

「2026年度版　実装技術ロードマップ」の概要を、シリーズで報告している。前回に続き、「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要を説明する。

[福田昭，EE Times Japan]

　（ご注意）今回は前編の続きです。まず前編を読まれることを強く推奨します。

「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（後半部）を説明

　前編（前回）では、「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（前半部）を述べた。今回（後編）は「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の概要（後半部）をご説明する。

「2.2.1.3　量子コンピュータと量子暗号」の構成［クリックで拡大］ 出所：「2026年度版　実装技術ロードマップ」（PDF版）

　前編で述べたように、量子コンピュータの情報単位は「量子ビット（qubit、キュービット）」であり、量子ビットは、「1」あるいは「0」、あるいは「1と0が重ね合わさった状態」のどれかをとる。3番目の「1と0が重ね合わさった状態（重ね合わせの状態）」の存在が、量子コンピュータの性能が特定用途では従来のコンピュータ（古典コンピュータ）を大きく超える理由だ。

　量子ビットは「1と0が重ね合わさった状態（重ね合わせの状態）」を数多くかつ同時に維持できる。同時に扱える状態の数は、量子ビット数を「N」とすると、「2のN乗」となる。仮に量子ビット数を3キュービット（N＝3）とすると、同時に8通りの状態を扱える、すなわち並列に演算できる。量子コンピュータでは演算器が扱う量子ビット数を増やすことで、同時並列に演算可能な組み合わせの数が指数関数的に増大する。古典コンピュータでは実用的な時間で完了させることが困難な計算も、量子コンピュータだと極めて短い時間で処理可能になる。

　具体的な応用には、選択肢が増加すると計算量が急激に増加する「組合せ最適化問題」や、膨大な数の分子構造からシミュレーションによって性質をあらかじめ把握する「分子シミュレーション」などが考えられている。

量子コンピュータはGoogleやIBMなどが積極的に開発中

　前編では量子ビットを物理的に実現する手法には、超伝導（超伝導）方式やイオントラップ方式、光量子方式などがあると述べた。量子コンピュータの具体的な開発事例には、Googleの「Willow」やIBMの「Nighthawk」などがある。

量子コンピュータの主な開発事例。量子コンピュータとしては標準的な量子ゲート方式のほか、量子アニーリング方式と量子通信技術の研究開発事例も掲載した［クリックで拡大］ 出所：JEITA Jisso技術ロードマップ専門委員会