2025年度未踏ターゲット事業(量子コンピューティング技術を活用したソフトウェア開発分野)採択プロジェクト概要（横森・小山 PJ）

1．担当プロジェクトマネージャー

• 藤井 啓祐（大阪大学 大学院基礎工学研究科 教授）

2．採択者氏名

• 横森 光（慶應義塾大学 大学院政策メディア研究科）
• 小山 真里衣（慶應義塾大学 環境情報学部）

3．採択金額

• 3,960,000円

4．プロジェクト名

• EntanglePlan: 量子ネットワーク向け戦略的エンタングルメント精製ツール開発

5．応募部門

• ベーシック部門

6．応募枠

• 通常枠

7．関連Webサイト

• なし

8．申請プロジェクト概要

本提案では、量子ネットワーク上におけるもつれ状態の品質を効率的に評価するための「Distimation Protocol」を拡張し、実験環境や用途に応じて柔軟に適用可能なライブラリを開発する。従来のトモグラフィーに比べて必要な試行回数が大幅に少なく、限られたリソースの中でも現実的な精度で状態の忠実度を推定できる点が特徴である。特に本提案では、利用者が希望する精度や信頼度を入力することで、自動的に必要な測定回数と所要時間を計算できる仕組みを実装する。あわせて、推定結果に基づいて最適な精製手法を選択するアルゴリズムを開発し、もつれの品質を向上させる。これらの機能を統合し、QiskitやStimなどの既存ツールと連携したライブラリとして公開することで、分散型量子ネットワークの安定運用を支える基盤を構築することを目指す。

9．採択理由

量子ネットワークにおける量子もつれリンクの形成に必要である「量子もつれ蒸留」プロセスから忠実度をモニターする"distimator"を実装するという提案。有限サイズのサンプルから忠実度の推定や、推定された忠実度に基づいた蒸留プロセスの最適化など、量子ネットワークの基幹となるプロトコルの構築やそれを用いた量子ネットワークシミュレータの開発、量子インターネットが普及した時代に誰もが使っているソフトウェアへと発展させてもらいたい。