図解入門よくわかる 最新 量子コンピュータの技術と動向

はじめに

1.量子コンピュータの「現在地」
1-1.なぜ今、量子コンピュータなのか
情報化社会の進展/半導体の限界/量子コンピュータへの期待
1-2.量子コンピュータの発展史と主な転換点
理論萌芽/アルゴリズムの登場/マシン商用化/ユーザー企業の台頭/NISQ/量子×HPC
1-3.技術・市場の現在地
カオスマップ/各社ロードマップ/方式の多様化と競争の本格化/MW/SW/適用産業領域
1-4.日本エコシステムの現在地
日本政府の量子政策と国家戦略/Q-STAR誕生/国内主要プレイヤーの布陣/日本の強みと課題
1-5.海外エコシステムの現在地
スタートアップ投資動向/量子VC/量子拠点/米国/欧州/アジア・中東
1-6.量子産業化への道のり
”使える”の定義/各レイヤーごとの課題
/量子人材/標準化・制度整備/今求められる視点

2.最低限の量子コンピュータ基本原理とソフトウェアスタック
2-1.量子コンピューティングの基本
概要/基本原理/NISQとFTQC/量子計算で求められるもの/代表的なアルゴリズム
2-2.量子コンピュータのソフトウェアスタック
全体の構成（システム全体）/低級言語と高級言語/物理層の制御ソフトウェア/物理層と論理層の接続（ミドルウェア）/エラー抑制とトランスパイラ/エラー訂正/アプリケーション層のソフトウェア
2-3.HPCシステムとクラウド
HPCシステムの一般的な構成/クラウド環境とは/代表的なクラウド環境/将来技術

3.ハードウェアの内部構造と求められる周辺部材
3-1.超伝導方式
全体の構成/QPU（チップ）/冷却機構/マイクロ波関連（読み書き増幅）/将来技術
3-2.イオントラップ方式
全体の構成/QPU（チップ）/光源/導波路（AOM、EOM）/将来技術
3-3.中性原子方式
全体の構成/QPU（光ピンセット）/光源/導波路（SLM, AOM、EOM）/将来技術
3-4.光量子方式
全体の構成（DV）/全体の構成（CV）/光源と導波路/検出器/将来技術
3-5.サプライチェーン
素材・部材/測定器・周辺機器/製造（ファウンドリ）/将来技術

4.産業別ユースケース
4-1.全体俯瞰
量子コンピュータが得意な計算種類/ユースケース全体像
4-2.量子コンピュータの得意領域
化学計算/最適化/機械学習/CAE/暗号解読
4-3.適用される産業領域
材料開発/創薬/自動車/金融/その他

5.量子産業化に向けて企業が備えるべきこと
量子産業の課題/実用化時期の見極めの困難性/マシンタイムの枯渇/人材の枯渇/実機を触って手触り感を持つ重要性/コアチームを起点に戦略を描き実行する