Semi Interface #6:量子特集をお届けします。
量子技術は研究開発の段階から実用化へと急速に進展しています。本号では、量子技術の可能性を実際のビジネスや産業へとつなぐ鍵となる、材料、製造技術、インフラ、そして産学官の連携について取り上げます。
量子ファウンドリー、先端材料、国際協力、官民による大規模投資など、世界の量子エコシステムの発展を支える取り組みに焦点を当て、その機会と課題を探ります。
さらに、Rigetti Computing、TNO、KANC、NYU Nanofab、ORCA Computing、英国国立物理学研究所(NPL)、UKQuantum、英国科学・イノベーション・技術省(DSIT)などの専門家によるインサイトを通じて、量子技術の革新的な可能性を現実の価値へと変えるために必要な要素を考察します。
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量子技術は、科学的な発見の段階から実社会での応用へと急速に移行しており、コンピューティング、通信、センシング、セキュリティなど幅広い分野で新たな機会を生み出しています。
本号では、共同編集者である Harriet van der Vliet博士 と Nick Chittock博士 が、量子技術の持つ大きな可能性を産業の現実へと変えるために必要なイノベーション、パートナーシップ、そしてインフラに焦点を当てます。学術界、産業界、政府機関の第一線で活躍する専門家の知見を交えながら、量子技術の実用化を支える取り組みや今後の展望を探ります。
原子層堆積(ALD)および原子層エッチング(ALE)は、量子技術の実用化を支える重要なプロセス技術として注目されています。超伝導回路や集積フォトニクス、ダイヤモンドやSiC(炭化ケイ素)を活用した量子デバイスなど、さまざまな量子プラットフォームにおいて、原子レベルの精密なプロセス制御は、性能向上、製造プロセスの最適化、そして将来の大規模生産に向けたスケーラビリティの実現に大きく貢献しています。本稿では、その最新動向と技術的意義を紹介します。
Harriet van der Vliet博士は、世界の量子エコシステムの発展を支える組織や先端技術、そして業界を牽引するキーパーソンたちを紹介します。量子分野への投資が加速し、新たなアプリケーションが次々と実用化へ向かう中、量子産業の未来を切り拓くイノベーションと、その担い手への理解がますます重要になっています。
英国政府による最大20億ポンドの量子技術への投資コミットメントは、この分野の商業的可能性に対する期待と信頼の高まりを示しています。
Roger McKinlay氏は、この歴史的な節目に至るまでの政策決定、民間投資の動向、そして産業界が描く成長戦略について解説します。英国の量子エコシステムの発展を支えてきたさまざまな取り組みを振り返りながら、量子技術の研究成果を産業競争力と経済成長へと結び付けるための道筋を探ります。
量子技術は、研究室での実証実験の段階から実社会での実用化へと移行しつつあり、信頼性、再現性、そして信頼性保証に対する新たな要求が高まっています。
Olga Kazakova教授 と Tim Prior氏 は、なぜ材料技術、計測技術、そして標準化が、英国の量子技術分野における次の成長段階を支える戦略的な基盤となっているのかを考察します。また、英国国立物理学研究所(NPL)の量子プログラム責任者である Dr. Cyrus Larijani 氏の見解も交えながら、量子技術の産業化に向けて不可欠な要素を探ります。
ダイヤモンドは、量子センシング、量子通信、量子コンピューティングにおいて独自の特性を備えた、量子技術向け材料プラットフォームとして大きな期待を集めています。TNOのZahra Sadre Momtaz博士とSaurabh Karwal博士は、Diamond-on-Insulator技術が量子材料研究とスケーラブルなデバイス製造との間のギャップをどのように埋める可能性があるのかを解説します。
NYU Nanofabは、原子レベルの精密加工技術と高度な評価・解析技術を活用し、次世代の量子デバイスおよび半導体デバイスの開発加速に貢献しています。Prof. Davood Shahrjerdi氏は、検証済みのプロセスフローと統合された製造基盤が、デバイス性能の向上、再現性の確保、そして技術移転の促進にどのように寄与しているかを解説します。
1世紀近く前に発見された材料が、その独自の電気光学特性と応用範囲の拡大を背景に、再び注目を集めています。ORCA Computingの専門家たちは、薄膜ニオブ酸リチウムが高性能な量子フォトニクスシステムを実現するだけでなく、AIインフラの急速な発展に伴う需要にもどのように応えているのかを解説します。
RigettiのCTOであるDavid Rivasが、超伝導量子コンピューティングのスケールアップに伴うエンジニアリングおよび製造上の課題について語ります。チップレットアーキテクチャ、量子専用ファウンドリー、国際的なパートナーシップに至るまで、本インタビューでは、大規模な量子システムの実現を後押しするさまざまな技術を取り上げます。
Korea Advanced Nano Fab Center (KANC)は、数十年にわたって培ってきた半導体製造の知見を量子デバイス製造に活用し、200mm量子ファウンドリーの実現という意欲的な目標に取り組んでいます。
Justin Kim氏とWoongsun Lim博士は、標準化されたプロセス、高度な成膜・パターニング技術、そしてオープンファウンドリーモデルが、量子プロセッサ、フォトニック回路、単一光子検出器の開発・製造に半導体業界で培われた量産技術の考え方をどのようにもたらしているのかを解説します。
量子技術が商業利用に近づくにつれ、製造インフラは科学的発見と同じくらい重要な要素となっています。本稿では、スウェーデンのさまざまな組織が、スケーラブルで信頼性が高く、商業的価値のある量子技術の実現を支えるために、量子ファウンドリー、先進的な製造プロセス、そして協働型イノベーションモデルの構築にどのように貢献しているかを紹介します。
英国と日本は、研究開発、製造、フォトニクス、そして技術の商業化において相互補完的な強みを結集し、量子技術の開発加速に取り組んでいます。英国大使館(東京)および英国科学・イノベーション・技術省(DSIT)の関係者は、標準化、人材育成、インフラ整備、研究パートナーシップといった分野での連携強化が、世界の量子エコシステムにおける信頼性の高いスケールアップをどのように支えているのかを考察します。