量子ハードウェアは概念実証段階を脱しつつありますが、エンジニアリングのボトルネックにより、実用的な大規模システムの実現には数十年かかる見込みです。
複数の研究機関による共同分析によると、量子技術はトランジスタの初期時代に似た重要な開発段階に入っています。
シカゴ大学、MIT、スタンフォード大学、インスブルック大学、デルフト工科大学の科学者たちは、この研究で超伝導量子ビット、イオントラップ、中性原子、スピン欠陥、半導体量子ドット、光子量子ビットを含む6つの主要な量子ハードウェアプラットフォームを評価しました。
研究者たちによると、このレビューでは概念実証実験から、コンピューティング、通信、センシング、シミュレーションでの応用可能性を持つ初期段階のシステムへの進展が記録されています。
科学者たちは分析の中で、複雑な量子化学シミュレーションなどの大規模アプリケーションには、数百万の物理的量子ビットと現在の能力をはるかに超えるエラー率の低減が必要だと述べています。
報告によると、主要なエンジニアリング課題には、材料科学、大量生産可能なデバイスの製造、配線と信号伝達、温度管理、自動システム制御が含まれています。
研究者たちは、初期コンピューティングで直面した1960年代の「数の暴政」問題と類似点を指摘し、協調的なエンジニアリングとシステムレベルの設計戦略の必要性を強調しています。
分析によると、技術の準備レベルはプラットフォームによって異なり、コンピューティングでは超伝導量子ビット、シミュレーションでは中性原子、ネットワーキングでは光子量子ビット、センシングではスピン欠陥が最も高い準備レベルを示しています。
研究者たちは、現在の準備レベルは完全に成熟した技術というよりも初期システムレベルのデモンストレーションを示していると述べています。研究によると、進歩は古典的エレクトロニクスの歴史的軌跡を反映し、実用的な実用規模のシステムが実現可能になるまでには、段階的なイノベーションと科学的知識の共有が数十年必要になるでしょう。

