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Fri, 08 Aug 2025 00:00:00 +0000

このブログは、量子コンピュータを自作するための実践的で分かりやすいガイドとなることを目指しています。

量子コンピュータの構築が簡単なことだと言いたいわけではありません。むしろ、専門家ではない人にも量子コンピュータの構築方法を分かりやすく説明できる方法があれば、非常に役立つだろうということです。私は、標準的なデスクトップコンピュータの構築方法に例えるのが好きです。CPU、メモリ、ディスク、GPU、これらすべてがマザーボード上に搭載されています。では、量子コンピュータはどうでしょうか？同様の方法で構築できるのでしょうか？

量子コンピュータが構築できた場合（そして、私は今後5年以内に実現することを願っています）、次の大きな疑問は、それをどのように活用し、有用な結果を得るかということです。通常の（古典的な）コンピュータで使用しているC言語のような、一般的なプログラミング言語を使用できるのでしょうか？それとも、量子的な結果や観測を扱うためには、新しい思考方法やメンタルモデルが必要なのでしょうか？

このブログで取り上げたい主な質問は2つあります。量子コンピュータを構築するために必要なものと、それをどのように活用するかです。量子物理学の知識はなくても構いませんが、通常のコンピュータがどのように構築され、最終的にどのようにプログラムされるか（あるいは最近では「バイブコーディング」と呼ばれるもの）についてはご存知であることを前提とします。

自己紹介を少しさせてください。私はデルフトにある成長企業Qbloxで、量子制御スタックの開発に携わっています。ハードウェアとソフトウェアの両方を含むシステムアーキテクチャを担当し、ソフトウェアが可能な限り効率的に動作するように最適化することに注力しています。とてもやりがいのある仕事なので、このブログで学んだことを皆さんと共有したいと思っています。もちろん、秘密を漏らすつもりはありません。

Kickstarterプロジェクトの一環として、私が勤務する会社の競合企業であるQuantum Machinesが最近投稿したコミックストリップを紹介したいと思います。

(画像クレジット: QM)

この漫画は、量子コンピュータを「制御する」ことの難しさを、興味深い比喩で表現しています。それは、「何百ものユーザー（量子コントローラ）が何千もの量子ビット（量子素子）を並列かつ完全にパイプライン化された同期状態で制御し、しかもナノ秒単位の精度で動作させる」というものです。さらに興味深いのは、これらの数が5年後（2030年）には1000倍にもなるため、この課題はますます刺激的なものになるということです。

Intro on QSysArch - Quantum Computer System Architecture

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