第1部 シリコン系の量子ビット素子とその可能性について

(2022年3月2日 9:50〜10:50)

　半導体量子ビットは既存の集積デバイスと互換性があることから、 その将来性が期待されている。本講座では、半導体量子ビットの特徴と作製につ いて最新の研究動向を含めて解説する。

1. 量子計算の基礎
   1. 量子ビット
   2. 量子演算
   3. 量子コヒーレンス
2. 半導体量子ビットの作り方
   1. 量子状態の重ね合わせ
   2. 量子もつれ
   3. シリコン量子ビットの特徴
3. 半導体量子ビットの操作
   1. 単一量子ビットゲート
   2. 2量子ビットゲート
4. 半導体量子コンピュータの現状と今後
   1. 誤り耐性量子操作
   2. 大規模化へ向けて
• 質疑応答

第2部 みんなでつくる量子コンピュータ

- 量子コンピューターの基礎知識、今後の展望を含め –

(2022年3月2日 11:00〜12:00)

　量子コンピュータに関しては、エレクトロニクス技術を様々に結集して作らなければならない、これまでになかった計算機である。ただ、計算機であるということに変わりがなく、何が従来型の計算機と一緒で、何が違うのか?ということを解説する予定である。また、量子力学という言語を知らなくても、量子コンピュータを作る上で重要な役割があるので、その社会的役割に関しても解説する。

1. みんなでつくる量子コンピュータ
   1. 量子コンピュータのコミュニティーに関する様々な階層
   2. 量子コンピュータの計算機モデル
2. 量子力学を知る必要のない量子コンピュータへの役割
   1. 計算社会学
   2. 計算問題による「1秒の価値」の違い
• 質疑応答

第3部 超伝導技術の量子コンピューターへの 応用とその可能性について

(2022年3月2日 12:50〜13:50)

1. 超伝導量子ビットとは
   1. 超伝導量子ビットの基礎
   2. 超伝導量子ビットの作製方法
2. 超伝導量子ビットのための材料プロセス開発
   1. 最近の動向
   2. 窒化物超伝導材料
3. 大規模集積化に向けた課題
• 質疑応答

第4部 シリコン量子ドットデバイスと量子コンピューターへの応用

(2022年3月2日 14:00〜15:00)

シリコン量子ドットデバイスに関連した物理や技術について解説し、量子コンピューターへの応用に向けた研究動向、技術課題と展望について解説する。

1. 背景
   1. トランジスタ
   2. 量子ドット
   3. スピン
2. シリコン量子ビット
   1. 操作
   2. 測定
   3. 初期化
   4. コヒーレンス
3. 研究動向
   1. 研究環境
   2. 高忠実化
   3. 集積化
4. 技術課題と展望
   1. 大規模化
   2. 周辺技術
   3. 連携開発
• 質疑応答

第5部 疑似量子コンピューティング向けスピントロニクス技術について

(2022年3月2日 15:10〜16:10)

　電子の電荷とスピンの同時利用に立脚するスピントロニクス素子にの確率的振る舞いを利用した疑似量子ビット、及びそれを利用した疑似量子コンピューティングについて解説する。最適化問題や機械学習の実証例やコンピューティング性能の向上に向けたデバイス技術について概観する。

1. スピントロニクスとは
   1. スピントロニクスの基礎
   2. 不揮発性メモリMRAM
   3. スピントロニクス新概念コンピューティング
2. スピントロニクス確率論的コンピューティング
   1. 確率論的コンピューティングの概要
   2. 因数分解の原理実証
   3. 機械学習の原理実証
3. 確率動作スピントロニクス素子技術
   1. 熱揺らぎの高速化
   2. その他
• 質疑応答

第6部 超伝導量子集積回路のプロセス開発とその課題について

(2022年3月2日 16:20〜17:20)

　超伝導量子コンピュータを社会実装するためには超伝導量子ビットの高性能化だけでなく、それを読み出すための周辺回路を含めた集積化する技術も重要である。そのような超伝導量子回路の集積化、特にプロセス開発の現状についてについて解説する。

1. はじめに
2. 超伝導薄膜の最適化
   1. 超伝導材料
   2. 超伝導薄膜の物理
   3. 集積化のための最適化
3. 超伝導集積回路のレシピ
   1. 作製方法
   2. プロセス評価
   3. デバイス評価
4. 今後の課題
   1. 超伝導3次元実装 超伝導TSV
   2. 超伝導3次元実装 超伝導フリップチップ
• 質疑応答