量子もつれから量子機械学習まで、QLBの研究開発チームは人類の知的フロンティアを拡張し続けます。基礎科学と応用技術の橋渡し役として、社会変革を牽引します。
QLBの研究開発は4つの主要領域に集中しています。各チームが世界のトップ研究機関と連携しながら、次世代量子技術の実用化を加速させています。
量子優位性を持つアルゴリズムの探索・開発が主要研究テーマです。ショアのアルゴリズム改良、グローバーアルゴリズムの一般化、量子近似最適化アルゴリズム（QAOA）の産業応用に注力。特に組合せ最適化問題（旅行セールスマン問題・ポートフォリオ最適化等）への適用で顕著な成果を上げています。2025年には金融リスク計算でスーパーコンピュータ比12倍の速度向上を達成しました。
フォールトトレラント量子コンピュータ実現の鍵となるQEC技術の研究。表面符号（Surface Code）の改良型「QLB-TailoredCode」を独自開発し、物理量子ビット使用数を標準比40%削減しながら同等の誤り訂正能力を達成。リアルタイムデコーダーの高速化（デコード時間1マイクロ秒以下）にも成功。フォールトトレラント量子計算への実用化を2027年に目指しています。
量子力学の原理に基づく原理的に盗聴不可能な暗号通信技術の研究開発。BB84プロトコルを発展させた「QLB-QKD Pro」プロトコルを開発し、誤り率を0.3%以下（業界最高水準）に抑制しながら150kmの伝送に成功。衛星QKDへの対応研究も進行中で、宇宙・地上統合型量子暗号通信ネットワークの構築を2028年に目標としています。
量子コンピュータの計算能力をAI/MLに活用するQMLの基礎研究および応用開発。量子特徴マップを用いたサポートベクトルマシン（QSVM）、変分量子回路ベースの深層学習（VQC）、量子強化学習（QRL）の研究を推進。創薬・材料科学でのタンパク質構造予測に適用し、古典AIに比べて計算精度18%向上を実現しました。
世界各国から集まったトップクラスの研究者850名が、量子技術の最前線で研究開発に取り組んでいます。
QLBの研究チームは年間30本以上の論文を主要国際ジャーナルに発表しています。主要論文をご紹介します。
世界12の大学・研究機関との共同研究プログラムを通じ、基礎科学の最前線と産業応用を結びつけています。
量子情報科学研究センターと量子誤り訂正・量子アルゴリズム共同研究。QLB奨学金制度で年間20名の博士研究員を支援。
量子物性研究所との超電導デバイス共同研究。QKDプロトコル理論の発展とフォトニクス応用で成果多数。
量子コンピューティングセンターとのフォールトトレラント量子計算共同研究。博士研究員相互派遣プログラム実施中。
量子光学部門と量子センサー・フォトニクス共同研究。超高精度量子センシングの産業応用を共同で推進。
量子コンピューティング・量子暗号の共同研究。QKD標準化への貢献でETSIと三者連携プロジェクトを推進。
理研内にQLB量子材料共同研究拠点を設置。新型量子ビット材料・トポロジカル量子計算の基礎研究を共同推進。
QLBは量子技術のエコシステム発展のため、積極的にオープンソース活動に参加しています。主要プロジェクトをGitHubで公開中。
量子古典ハイブリッドMLフレームワーク。Qiskit/PennyLaneと互換性を持ち、量子機械学習モデルの構築・実行・評価を統合サポート。
量子誤り訂正コードシミュレーションツールキット。各種QECコードの実装・デコーダー評価・閾値計算を提供。研究・教育用途に最適。
量子アルゴリズムのベンチマーキングフレームワーク。複数量子プラットフォーム間の性能比較・可視化ツール。業界標準のベンチマーク手法を提供。