九州大学大学院システム情報科学研究院では、システムレベルでの量子計算技術を開拓すべく「量子コンピューティングシステム研究センター（QCSC：Quantum Computing System Center）」を開所しました。この度、当センターの船出として「QCSC開所記念シンポジウムを開催致します。本シンポジウムでは、世界をリードする量子コンピュータの研究者をお招きし、基調講演ならびに特別招待講演として最新動向に関してご講演頂きます。また、QCSCが目指す方向性や理念を説明させて頂き、現在の研究活動の一部を紹介させて頂きます。参加は無料（完全オンライン）ですので、是非お気軽にご参加下さい。 参加方法についてはこちらをご確認ください。

日時・場所

  • 2022年3月30日（水）9:00 - 12:05 JST
  • Zoom Meeting にて開催（参加費不要）

記念シンポジウム

9:00
- 9:05		 オープニング
  総長挨拶 石橋 達朗
総長
9:05
- 9:35		 基調講演
“Closing the Gap between Quantum Algorithms and Machines by Breaking Systems Abstractions”		 Fred Chong
Professor, The University of Chicago
9:35
- 10:05		 センター設立趣旨 村田 純一
大学院システム情報科学研究院長 教授
  センター紹介 井上 弘士
センター長 教授
  「道具になるための量子コンピュータ・アーキテクチャ」 谷本 輝夫
量子計算アーキテクチャ部門 助教
  「高信頼量子ソフトウェアの実現に向けて〜プログラミングから検証／デバッグまで〜」 趙 建軍
量子計算ソフトウェア部門 教授
  「応用分野から見た量子コンピューティングへの期待」 藤澤 克樹
量子計算アルゴリズム部門 教授
10:05
- 10:15		 休憩  
10:15
- 10:40		 特別招待講演１
「超伝導量子コンピュータ」		 田渕 豊
理化学研究所 量子コンピュータ研究センター ユニットリーダー
10:40
- 11:05		 特別招待講演２
「量子コンピュータ：NISQ・誤り耐性量子コンピュータの理論・ソフトウェアの現状と課題」		 藤井 啓祐
大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授
11:05
- 11:30		 特別招待講演３
「量子アニーリング等イジングマシンの研究開発の現状と今後の課題」		 田中 宗
慶應義塾大学 物理情報工学科 准教授
11:30
- 12:00		 特別パネルディスカッション
「今後の量子コンピュータ研究とQCSCへの期待」		 モデレータ：
　井上 弘士（センター長）
パネリスト：
　鈴木 康成（NTT）
　田中 宗（慶大）
　谷本 輝夫（九大）
　田渕 豊（理研）
　藤井 啓祐（阪大）
12:00
- 12:05		 クロージング

（司会：板垣 奈穂、副センター長 教授）

講演プロフィール

基調講演

“Closing the Gap between Quantum Algorithms and Machines by Breaking Systems Abstractions”

ftchong Quantum computing is at an inflection point, where 127-qubit (quantum bit) machines are deployed, and 1000-qubit machines are perhaps only a few years away. These machines have the potential to fundamentally change our concept of what is computable and demonstrate practical applications in areas such as quantum chemistry, optimization, and quantum simulation.

Yet a significant resource gap remains between practical quantum algorithms and real machines. A promising approach to closing this gap is to design architectural interfaces that selectively expose to programming languages and compilers some of the key physical properties of emerging quantum technologies. I will illustrate this approach with some of our recent work that focuses on techniques that break traditional abstractions, including compiling programs directly to analog control pulses, adapting programs for machine variations, computing with ternary quantum bits, and designing just enough tunability in qubits to avoid crosstalk. I will also describe challenges in verifying program correctness in these new systems. I will conclude with our efforts to build a much-needed research community in quantum computer systems design, and discuss opportunities to collaborate with Kyushu’s exciting new Quantum Computing System Center.

Fred Chong
Professor, The University of Chicago

Short biography: Fred Chong is the Seymour Goodman Professor in the Department of Computer Science at the University of Chicago and the Chief Scientist at Super.tech. He is also Lead Principal Investigator for the EPiQC Project (Enabling Practical-scale Quantum Computing), an NSF Expedition in Computing. Chong received his Ph.D. from MIT in 1996 and was a faculty member and Chancellor’s fellow at UC Davis from 1997-2005. He was also a Professor of Computer Science, Director of Computer Engineering, and Director of the Greenscale Center for Energy-Efficient Computing at UCSB from 2005-2015. He is a recipient of the NSF CAREER award, the Intel Outstanding Researcher Award, and 12 best paper awards.

センター設立趣旨および紹介

量子コンピューティングシステム研究センターの設置に至る背景、理念、目標、体制を説明するとともに、本センターのメンバーによる研究アクティビティを紹介する。

jmurata

村田 純一
（大学院システム情報科学研究院長）

kinoue

井上 弘士
（センター長）

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谷本 輝夫
（量子計算アーキテクチャ部門）

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趙 建軍
（量子計算ソフトウェア部門）

fkatsuki

藤澤 克樹
（量子計算アルゴリズム部門）

特別招待講演１

「超伝導量子コンピュータ」

image 固体素子を用いた量子コンピュータの研究開発が加速している。超伝導量子ビットやシリコン量子ビットなど固体素子は従来の半導体集積技術を用いた大規模化が期待されている一方で、アナログコンピュータとしての側面が集積化を難しくしている。本講演では超伝導量子コンピュータを例として量子コンピュータの配線構成を議論する。量子ビットの制御配線に用いるアナログ入出力部を量子力学的に動作する素子部のみに構成し、観測を通じたディジタル化と信号処理回路の導入により簡素な配線構成を提案する。最後にディジタル信号ドメインにおける計算機科学研究者への期待を述べる。

田渕 豊
理化学研究所 量子コンピュータ研究センター ユニットリーダー

略歴： 2012年大阪大学基礎工学研究科修了。スピン量子ビットの制御に関する研究に従事する。2012年より東京大学先端科学技術研究センター 特任研究員。強磁性体を用いた量子中継器の研究や、超伝導量子ビット量子コンピュータの初期システム設計などを行い、2020年末から理化学研究所 ユニットリーダー。2021年4月から同所量子コンピュータ研究センターにて超伝導量子コンピュータの集積化の研究進めている。

特別招待講演２

「量子コンピュータ：NISQ・誤り耐性量子コンピュータの理論・ソフトウェアの現状と課題」

image 現在、量子コンピュータ研究は物理学者の実験装置の域を超え、計算機システムとしてどのように量子コンピュータを設計し、作り込むかといった研究フェイズに入りつつある。 そのような中、理論・ソフトウェア面では、現在実現している規模の量子コンピュータ（NISQ, noisy intermediate-scale quantum technology）を利用するための方法論の研究から、長期的なゴールとして設定されている 量子誤り訂正機能をもった誤り耐性量子コンピュータのためのソフトウェア工学に至るまで、さまざまな研究が進められている。 本講演では、このようなNISQと誤り耐性量子コンピュータという２つのアプローチについて解説し、その研究の現状、および、課題、今後の展望について語りたい。

藤井 啓祐
大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授

略歴： 2011年3月京都大学大学院工学研究科 博士課程終了。博士（工学）。2011年4月から2013年3月まで、大阪大学大学院基礎工学研究科 特別研究員。2013年4月から2016年3月まで、京都大学白眉センター特定助教。2016年4月から2017年9月まで、東京大学光量子科学研究センター助教。2017年10月から2019年3月まで、京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻、特定准教授。2019年4月から、大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻、教授。大阪大学量子情報・量子生命研究センター副センター長、理化学研究所量子コンピュータ研究センターチームリーダー、情報処理推進機構（IPA）未踏ターゲット事業プログラムマネージャー、東京大学工学系研究科物理工学専攻客員教授を兼任。株式会社 QunaSys 最高技術顧問。

特別招待講演３

「量子アニーリング等イジングマシンの研究開発の現状と今後の課題」

image 量子アニーリング等イジングマシンは、組合せ最適化問題に対する高効率解法として期待されている新しい計算技術である。イジングマシンの研究開発は大きく分けて、ハードウェア開発、ソフトウェア開発、アプリケーション探索の3つのレイヤーから成り、これら3つのレイヤーの研究開発が協調しながら進められている。本講演では、量子アニーリング等イジングマシンの研究開発の現状を概観し、現在知られている乗り越えるべき課題について紹介する。

田中 宗
慶應義塾大学 物理情報工学科 准教授

略歴： 2008年東京大学にて博士（理学）を取得後、東京大学、近畿大学、京都大学、早稲田大学を経て現職。早稲田大学グリーン・コンピューティング・システム研究機構研究院客員准教授、情報処理推進機構未踏ターゲット事業プロジェクトマネージャー等を兼任。専門は量子アニーリング等イジングマシンのハードウェア・ソフトウェア開発に関連する理論研究並びに応用探索。量子アニーリング等イジングマシンの社会実装を実現するため、産学共同研究を積極的に推進している。

特別パネルディスカッション

「今後の量子コンピュータ研究とQCSCへの期待」

世界中で量子コンピュータに関する研究開発が進み、いよいよ「情報処理のための道具としての量子コンピュータ」を実現するための技術開発を加速するフェーズに突入する。このような中、我が国における量子コンピュータ研究開発を加速するためには、何が必要となるのであろうか？また、我々はどのようなアクションを起こすべきであろうか？本パネルでは、世界の量子コンピューティング研究を牽引する著名な研究者をお招きし、今後の量子コンピュータ研究の方向性について議論する。

モデレータ
  • 井上 弘士（センター長）
パネリスト
  • 鈴木 泰成（NTTコンピュータ＆データサイエンス研究所 研究員）
  • 田中 　宗（慶應義塾大学 物理情報工学科 准教授）
  • 谷本 輝夫（量子計算アーキテクチャ部門 助教）
  • 田渕 　豊（理化学研究所 量子コンピュータ研究センター ユニットリーダー）
  • 藤井 啓祐（大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授）

参加方法

以下の URL から参加登録してください（参加費不要）。
https://zoom.us/meeting/register/tJEvdOuspzooHtDK5uMW2jY5a9g6WXw0_GLp

参加ご登録に際し収集した情報は、本シンポジウムの円滑な実施運営および当センター主催イベントの案内にのみ利用します。

問い合わせ先

本シンポジウムに関してご不明点等がございましたら、以下にご連絡ください。
qcsc-contact [at] cpc.ait.kyushu-u.ac.jp
（[at] を @ に置き換えてください。）