量子——先行実装と公的投資の確実性で市場を形づくる

量子分野をめぐる報道は、しばしば2035年に数兆ドルへ達する巨大市場を語る。だが本DBの審議と洞察から浮かび上がる姿は、それよりはるかに慎重で、確度の高いものである。実在する技術市場は2024年時点で約5億ドルとごく小さく、いま確実に動いている資金はむしろ各国政府の公的投資の側にある。誇張された将来像に賭けるのではなく、どこに確かな足場があるかを見極めることが、この分野を読む出発点となる。市場の大きさではなく、資金の確実さと技術の到達点から議論を始めることで、初めて意思決定に使える像が結ばれる。

そこから導かれる勝ち筋は明快である。量子は、先行実装が見込める通信とセンシングを軸に、日本の基礎研究と部素材供給の強みを公共調達の需要によって市場へ転化する道筋にこそ、不確実性と人材不足を超える活路がある。万能な量子計算機の完成を待つのではなく、いま社会に実装しうる技術から市場を立ち上げる発想が求められる。日本が持つ研究の厚みと材料供給の強みを、政府の調達需要と結び合わせることが、限られた資源で成果を出す現実的な設計になる。総額で競うのではなく、確度の順序で勝つという発想の転換が要る。

量子技術は、量子コンピューティング・量子通信ネットワーク・量子センシングという3本の柱からなる。投資機会もこの3本柱に分かれるが、最も近未来の確度が集まるのは、すでに要素技術が整いつつある通信である。政府は2030年に東名阪で盗聴を原理的に防ぐ量子鍵配送の社会実装を掲げており、通信を突破口に据える構図が明確になりつつある。3本柱を横並びに眺めるのではなく、実装に近い順に投資の優先度を付け替える視点が要る。センシングもまた、通信と並んで現場で使える段階に近づいており、この2つが日本の当面の主戦場となる。

一方で量子計算は、性質の異なる困難を抱える。量子ビットは雑音に弱く、計算を正しく保つには膨大な補助ビットを使う誤り訂正が要るが、その負荷は規模とともに指数的に膨らみ、計算結果を一時的に保つ量子メモリも未成熟なままである。2030年頃までに1万物理量子ビット超の国産システムという目標は野心的だが、その実現には長い時間と厳しい工学的格闘を要する。楽観にも悲観にも傾かず、射程ごとに何が実現しうるかを冷静に見分ける姿勢が欠かせない。海外勢が公表した1,000物理量子ビット超の実機も、実用の水準にはなお距離がある。

規制環境はこの数年で急速に整った。後量子暗号は2024年8月に国際標準が確定し、量子関連の輸出管理も暫定的な最終規則で強化された。加えて日本は量子未来産業創出戦略をはじめ3つの国家戦略を策定しており、投資判断を支える枠組みが出そろっている。規制は参入の障壁であると同時に、安全な通信基盤への公共調達需要を生み出す。制約と需要が表裏一体である点が、この分野の投資構造を特徴づけており、この需要をどう取り込むかが成否を分ける。整った制度そのものが、日本の勝ち筋を後押しする追い風になっている。

各国の投資規模を見れば、量子が国家の競争領域になっていることは明らかだ。米国は約27億ドル、英国は約25億ポンド、日本も約1,000億円規模の公的資金を投じている。これらは景気に左右されにくい国家の意志に支えられ、市場が自立するまでの需要を先取りする。数兆ドル級の将来像より、この確実に動く資金の流れこそが、量子の現在地を測る最も信頼できる物差しになる。誇張を削ぎ落としたところに、投資判断の確かな起点が残る。

本DBの見立てを一文に凝縮すれば、量子は通信・センシングの先行実装と公的投資の確実性を軸に市場形成を図る分野だということになる。実在する市場が小さく、将来予測が大きく揺れるなかで、確実に動く資金と実現しつつある技術だけが、意思決定の確かな拠りどころになる。数兆ドルという言葉に踊らされず、地に足のついた足場を選ぶこと——この姿勢が、本レポート全体を貫く1本の背骨である。

担い手の側に目を向けると、量子分野の研究者は理論と材料の領域に厚く、実装やシステム化まで届く越境の結節が薄いという偏りが見える。本DBには約1,715名の分野研究者が確認され、24名の連携研究者が中核機関に紐づくが、その多くは縦割りのまま結ばれていない。そこで本DBが名指しで示すのは、勝ち筋である通信・センシング・量子アニーリングへ重心を移した越境チームを7件組む提案である。これは独立した監査を経た是正版であり、実在の研究者だけに接地している。以降では市場・技術・制度・人材の各面から、日本が取りうる現実的な一手を順に描いていく。

量子技術は、核融合のような遠い将来の技術とは異なり、すでに実在する市場を持つ。しかしその規模は2024年時点で約5億ドルとごく小さい。報道でしばしば目にする「2035年に数兆ドル」という数字は、出典ごとに定義が異なる。量子技術を売るベンダーの売上にあたる技術市場と、利用産業まで含めた経済波及の価値を混同すると、10倍から100倍もの過大評価が容易に生じてしまう。まず両者を切り分けることが、量子を正しく読む前提になる。数字の内訳を問わずに市場像を語れば、判断はたちまち足元を失う。

確実な資金は公的投資にある

したがって近未来で最も確実な資金は、変動の大きい民間市場ではなく、各国政府の公的投資に見出される。米国は約27億ドル、英国は約25億ポンド、日本も約1,000億円規模の資金を量子に投じており、その継続性が市場形成の前提を握る。これらは景気に左右されにくい国家的な意志に支えられ、市場が自立するまでの需要を先取りして支える。安全保障上の重要技術と位置づけられているため、政治的な後押しも働きやすい。数字の華やかさに惑わされず、確実に動く資金の所在を見定めることが、議論の確かな出発点になる。

この分野の統括は科技政策大臣が担い、審議は量子ワーキンググループが12名の有識者を軸に進めている。ただし本DBの参照資料には、量子単独の現状課題や勝ち筋を詳述したページが存在しない。そのため勝ち筋は、量子情報技術に共通する複数の発展経路と各国政策の実態から再構成する必要がある。資料の空白をそのまま欠落とせず、確かな事実の断片を組み直して全体像を描くことが、本レポートの方法になる。断片を丁寧につなぐ作業こそが、誇張を排した実像への近道となる。

里程標と3本柱で読み解く

技術的な確からしさを支えるのは、市場規模の予測ではなく、技術の里程標である。海外の主要企業が公表した1,000物理量子ビットを超える実機や、日本が掲げる2030年の社会実装という時期目標が、市場がいつどの姿で立ち上がるかを判断する具体的な手がかりとなる。抽象的な期待値ではなく、こうした到達点の積み重ねこそが投資判断の座標軸を与える。数字を里程標に置き換えて読むことで、量子の現在地は格段に見通しやすくなる。里程標は達成されるたびに次の投資の根拠を更新していく。

この技術は、量子コンピューティング・量子通信ネットワーク・量子センシングという3本柱に分かれる。投資機会もこの3本柱に沿って分かれ、近未来の確度が最も集まるのは、すでに要素技術が整いつつある通信である。量子計算は誤り訂正という重い課題を抱え、実用の時期を約束しにくい。センシングは通信と並んで現場での利用に近い。3本柱を一括りにせず、それぞれの成熟度を見分けて投資の優先度を付けることが、この分野を読み解く基本の姿勢になる。

さらに、この分野を支える第3の層として、急速に整った規制環境がある。後量子暗号の国際標準が確定し、量子関連の輸出管理が強化され、日本も複数の国家戦略を決定した。規制は技術の移転に制約をかける一方で、安全な通信基盤への確実な需要を生み出す。制度が固まったことは、量子がもはや研究室のなかの話ではなく、政策と市場が交わる領域へ入ったことを示している。この制度の裏づけが、投資判断に安定した足場を与えている。

議論を3つの問いへ絞り込む

問いは3つに集約される。近未来で最も確実な資金はどこにあるのか。技術はどの射程で何を実現しうるのか。そして規制と各国政策は、どのシナリオで市場形成を左右するのか。本DBの答えは、技術市場と経済価値を切り分け、公的投資と技術里程標を確実な基盤として読むことにある。この3つの問いを軸に据えることで、誇張と実態が入り混じった量子の議論から、意思決定に使える確かな輪郭を取り出すことができる。問いを絞ることが、混沌とした情報を整理する第一歩になる。

投資機会の観点でも、この非対称は明確に現れる。量子計算・量子通信・量子センシングという3本柱のうち、通信には近未来の確度が集まり、計算にはより長い時間軸と技術的な不確実性がつきまとう。投資の側から見れば、確実性を求めるなら通信・センシングへ、長期の大きな果実を狙うなら計算へと、性格の異なる2つの選択肢が並ぶ。どちらに重心を置くかは、資金の性質と許容できる時間軸によって決まる。

この視座に立てば、量子はまだ小さな実在市場と、巨額の公的投資と、急速に整った規制という3層の上に成り立つ分野として見えてくる。市場の大きさを競うのではなく、確実な足場から先行実装の領域を選び取ることが、日本にとって現実的な戦略の輪郭を形づくる。総額で先行国に及ばない日本が問うべきは、規模ではなく確度の順序である。以降ではこの3層の構図を、市場・技術・制度・人材の順にたどり、日本が確実な足場から選び取れる領域を見極めていく。

量子の実在市場は約5億ドルと小さく、数兆ドル級の報道は定義次第で10倍から100倍にも開くため、いま確実なのは各国の公的投資である。この一文が、量子をめぐる市場理解の要となる。華やかな将来予測をそのまま投資の前提に据えれば、桁違いの誤認を招きかねない。だからこそ、報道の数字を鵜呑みにせず、その内訳と定義まで踏み込んで読む姿勢が、この分野では何よりも先に求められる。市場を語る前に、まず数字の出どころを問う習慣が要る。

過大評価はどこから生じるか

過大評価が生じる原因は、2つの異なる数字を混同する点にある。ひとつは量子技術を売るベンダーの売上、すなわち技術市場であり、これが約5億ドルにあたる。もうひとつは、量子を利用する産業まで含めた経済波及の価値であり、こちらは条件次第で数兆ドルにも膨らむ。前者は現に取引されている実額だが、後者は将来の浸透度を仮定した推計にすぎない。両者を区別せずに語れば、市場像は容易に歪み、投資の判断を誤らせてしまう。同じ「市場」という言葉が、まるで違う2つの量を指している点に注意が要る。

実際、ある試算では2035年の経済価値が最大で2.7兆ドルに達するとされる。しかしこの数字は、量子がどの産業にどこまで浸透するかという不確実な前提の上に立つ。技術市場の約5億ドルとの間には千倍近い開きがあり、この幅こそが量子投資に伴う不確実性の大きさを物語っている。最大値だけを取り出して市場の確実性と読み替えることは、推計の性格を取り違えることにほかならず、意思決定を危うくする。幅の大きさは、確からしさではなく、むしろ見通しの難しさを示していると読むべきである。

確実な資金は民間の外にある

だからこそ、近未来で最も確実な資金は民間市場の外にある。米国は約27億ドル規模、英国は約25億ポンド、そして日本も約1,000億円規模の公的資金を量子に投じている。これらは景気変動に左右されにくい国家的な意志に支えられており、市場が自立するまでの需要を先取りして支える役割を果たす。民間の売上がまだ小さい段階では、この公的な下支えの規模と継続性が、量子市場の立ち上がりを事実上決定づけている。投資の確度を測るなら、まず各国の予算の動きを追うのが理にかなっている。

技術の側でも、市場の確からしさを裏づける里程標が積み上がっている。海外の主要企業は1,000物理量子ビットを超える実機を公表し、量子計算の規模拡大が現実の工学課題として進行していることを示した。こうした到達点は、期待ではなく実物として、市場形成の時間軸を推し量る指標になる。里程標が1つ達成されるたびに、遠い将来の話だった技術が、投資の射程に入る具体的な対象へと近づいていく。実機の公表は、抽象的な将来予測を具体的な現在の事実へと引き寄せる役割を果たしている。

こうした市場の読み方には、もう1つの含意がある。技術市場と経済価値の混同は、投資家だけでなく政策の議論も惑わせる。過大な将来像を前提に予算を組めば、期待と実績の乖離がいずれ失望を招きかねない。逆に、実在市場の小ささを冷静に受け止めたうえで公的投資を続ければ、地に足のついた市場形成が進む。数字をどう読むかは、単なる分析の技術ではなく、この分野への向き合い方そのものを決めている。

したがって投資判断は、市場規模の大きさを追うのではなく、公的投資の規模と継続性、そして技術里程標の達成度を併せて読むべきである。数兆ドルという数字に賭けるのではなく、確実に動く資金と実現しつつある技術を足場に、参入の時機と領域を選び取ることが、量子市場との賢明な向き合い方になる。派手な総額に目を奪われるほど、判断は投機に近づく。確度の順序で読むことが、限られた資源で堅実な投資を成り立たせる、最も確かな方法になる。

投資機会は3本柱に分かれる

投資機会そのものも、この構造に沿って3つに分かれる。量子計算・量子通信・量子センシングという3本柱のうち、通信には近未来の確度が集まり、計算はより長い時間軸と大きな不確実性を抱える。海外ではIBMやグーグルといった大手が量子計算の規模拡大を競い、日本の国立研究機関や大学発の事業化がそれに続く構図である。だが規模の競争に日本が正面から挑むより、確度の高い通信・センシングを先に取ることが、投資として理にかなう。

この読み方は、日本にとって特に重要な意味を持つ。市場規模でも投資規模でも先行国に及ばない以上、日本が競うべきは総額ではなく、公的調達の需要を確度の高い先行実装へ集中的に振り向ける精度である。限られた資金を薄く広げれば、どの領域でも中途半端に終わりかねない。狙いを絞り、勝てる領域に資金を集めることが、後発の日本にとっての現実解になる。次に見る技術の射程は、その集中先をどこに定めるべきかを判断するための、具体的な地図となる。

通信が先行実装され、2030年の東名阪での量子鍵配送の社会実装と1万物理量子ビットが射程に入る一方、量子計算は誤り訂正の指数的な負荷と格闘する段階にある。技術の現在地は、この非対称のなかにある。実装に手が届く領域と、なお基礎的な壁に向き合う領域が同時に存在するのだ。だからこそ、量子技術を一括りに語るのではなく、柱ごとに成熟度を見分ける必要がある。同じ量子という名でも、社会に届く時期は柱ごとに大きく異なる。

通信が最も早く社会に届く

量子技術は、量子コンピューティング・量子通信ネットワーク・量子センシングの3本柱からなり、実装化の順序では通信が先んじる。盗聴を原理的に防ぐ量子鍵配送は、すでに要素技術が整いつつあり、都市間規模のネットワークへ広げる段階に入った。政府が2030年に東名阪での社会実装を掲げるのも、この先行性を踏まえた目標である。通信は、量子の3領域のなかで最も早く社会の実需に結びつく、確度の高い突破口といえる。ここで実績を作れるかどうかが、日本の量子戦略の入口を左右する。

これに対して量子計算は、性質の異なる困難を抱える。量子ビットは雑音に弱く、計算を正しく保つには膨大な数の補助ビットを使う誤り訂正が要る。しかもその負荷は規模とともに指数的に膨らみ、計算結果を一時的に保つ量子メモリも未成熟なままである。万能な量子計算機への道は依然として長く、実用に足る規模の実現時期を安易に約束することはできない。ここでは進展の速さより、壁の高さを正確に見積もることが肝要になる。過度な期待は、かえって計画を脆くしてしまう。

3本柱のなかで見落とされがちなのが量子センシングである。ダイヤモンドのなかの特殊な欠陥や、冷却した原子を使い、磁場や時間を従来を超える感度で測る技術で、通信と並んで実装に近い位置にある。医療の高感度な計測、精密な位置測定、微弱な信号の検出など、応用の裾野は広い。派手さでは量子計算に及ばないが、確実に社会へ届く点では有望であり、日本が先に成果を出せる領域の1つとして、通信とともに勝ち筋に据えるに値する。

技術の射程を3層で見分ける

こうした技術の現状は、射程の異なる3層として整理できる。第1層はおおむね2026年から2029年で、通信が先行し、量子計算が誤り訂正の壁と格闘する時期にあたる。この局面では、実装可能な通信・センシングの成果を着実に積み上げることが、投資の確度を最も高める。遠い万能機を追うより、いま形にできる技術で実績と信頼を築くことが、後続の挑戦を支える基盤になる。最初の数年をどう使うかが、その後の展開の速さを決めることになる。

第2層はおおむね2030年から2036年で、社会実装と1万物理量子ビットへの挑戦が重なる時期である。量子鍵配送が実社会の基盤として動き始め、国産の量子計算システムが大規模化を目指す。野心的な目標だが、実現の可否は誤り訂正の工学的な進展にかかっており、達成できなければ計画の前提そのものが揺らぐ。この層は、通信の実装成果と量子計算の技術的突破が、どこまで噛み合うかが問われる正念場となる。ここでの達成度が、日本が世界のなかで占める位置を大きく左右する。

第3層はおおむね2037年から2055年で、光を用いた量子ネットワークが広域に展開する時期を見据える。ここでは通信・計算・センシングが1つの基盤として結び合い、量子技術が社会の底流を支える姿が想定される。ただしこれは長期の見通しであり、前段の到達が積み重なって初めて現実味を帯びる。遠い将来像を今日の投資根拠に直結させるのではなく、あくまで方向性を確かめる羅針盤として扱うべき射程である。長期の絵姿は、目先の判断を縛るのではなく、道筋の向きを確かめるために使う。

重要なのは、各射程に反証条件が付されている点である。1万物理量子ビットの目標が誤り訂正の停滞で届かなければ、市場形成の時期は後ろへずれる。通信の先行実装が予定より遅れれば、勝ち筋そのものの組み替えが必要になる。楽観的な数字を鵜呑みにせず、どの前提が崩れれば見通しが変わるのかをあらかじめ示しておくことが、技術の現在地を誠実に読む態度であり、計画の頑健さを保つ条件でもある。前提を明示することは、計画を守るための保険にほかならない。

海外勢との比較で補強する

海外勢との比較も、この見立てを補強する。超伝導方式で大規模な実機を公表する企業がある一方、中性原子やイオントラップといった非超伝導の方式で競う陣営もあり、どの技術路線が主流になるかはなお定まっていない。方式が乱立するということは、勝者がまだ確定していないということでもある。日本が独自の蓄積を持つ量子アニーリングや、実装に近い通信・センシングに賭ける余地は、この不確実さのなかにこそ残されている。

この非対称を戦略に翻訳すれば、結論は1つに収れんする。日本は、なお壁の高い量子計算に総力を注ぐより、実装に近い通信とセンシングで確実な成果を先に取り、その資金と経験を計算へ還流させる順序を選ぶべきである。技術の射程は、投資と人材をどこへ集中させるかを具体的に指し示している。成熟度の違いを直視することが、限られた資源を最も効く場所へ振り向ける、合理的な判断につながる。この順序を守ることが、成熟度の異なる3領域を1つの戦略へ束ねる要になる。

大学・研究機関の施策は、国内の理研・東大・阪大・情報通信研究機構・産総研・東北大・沖縄科学技術大学院大学の各拠点と、海外の主要企業・研究所が、3本柱を分担して牽引する構図にある。量子の研究開発は、単一の組織が全域を担うのではなく、役割を分けた拠点の連なりとして進む。どの拠点がどの技術を受け持つかを把握することが、施策を読む前提になる。地図を持たずに個々の成果を眺めても、全体の構造は見えてこない。

国内は役割を分担する

国内では、理化学研究所の量子計算研究拠点が国産の量子コンピュータ開発を主導し、東京大学は光を用いた量子情報処理で世界的な蓄積を持つ。大阪大学は量子情報の総合拠点として計算から通信までを幅広く扱う。それぞれが3本柱のなかで固有の強みを担い、基礎から実装への道筋を分担している。こうした国内の中核拠点が、日本の量子研究の骨格を形づくっているといってよい。個々の拠点の強みを束ねられるかどうかが、国全体の競争力を決める。

通信と暗号の面では、情報通信研究機構が量子鍵配送の社会実装に向けた中核を担い、産業技術総合研究所が超伝導回路などのデバイス基盤を支える。さらに東北大学は量子アニーリングの拠点として組合せ最適化の応用を牽引し、沖縄科学技術大学院大学が国際的な人材を集めて基礎研究を厚くしている。実装・デバイス・応用・基礎という異なる層を、複数の機関が補い合う形で研究開発が組み立てられている。層ごとの役割分担が機能して初めて、基礎の成果が社会の実装へと流れていく。

海外は方式ごとに競う

海外に目を移すと、主要企業と研究所が方式ごとに先行する。ある企業は超伝導方式で大規模な実機を公表し、別の陣営は中性原子やイオントラップといった非超伝導の方式で成果を競う。欧州の研究拠点は量子インターネットの実現に取り組んでいる。方式の多様性そのものが世界の開発を加速させており、どの技術路線が主流になるかは、なお定まっていない。この不確実さは、後発国にも参入の余地を残す一方で、賭ける方式を見極める難しさも同時に突きつけている。

この国内外の対比から見えるのは、日本の焦点が海外勢との単純な物量競争にはない、ということである。海外の大手が豊富な資本で量子計算の規模を追うのに対し、日本の強みは基礎研究の厚みと、国立研究機関や大学発の事業化にある。同じ土俵で量子ビット数を競うより、実装に近い通信・センシングや、独自の蓄積を持つ量子アニーリングで勝負する方が、限られた資源を生かせる。競う場所の見極めが、戦略の前提になる。土俵を選び違えれば、どれだけ努力しても勝ち目は薄い。

日本の強みは、基礎研究の厚みだけにとどまらない。量子の装置は、極低温を作る冷凍機や、精密な光学部品、特殊な材料といった部素材の上に成り立つ。こうした部素材の供給は、日本の製造業が長く培ってきた領域であり、量子技術の土台を支える隠れた競争力になる。完成した量子計算機そのもので海外大手と競うより、その装置を成り立たせる部素材で確かな位置を占めることが、日本にとって現実的な勝ち筋の1つになりうる。

ただし各拠点に共通して指摘されるのが、担い手の不足である。優れた研究機関が並んでも、それらを横につなぎ、実装やシステム化まで担う人材が薄ければ、拠点の力は分散したままになる。研究開発の地図は整っているのに、その地図を動かす人が足りないという構図である。だからこそ次に問われるのは、新たな拠点を建てることではなく、既存の人材をどう配置し、どう越境させるかという設計の巧拙である。器はあっても、それを動かす人の配置が伴わなければ力は生まれない。

海外拠点の顔ぶれを具体的に見れば、方式ごとの分担はさらに鮮明になる。超伝導方式ではグーグルやアイ・ビー・エムの研究部門が大規模な実機を公表し、中性原子ではアメリカの新興勢が、イオントラップでは別の企業が先行する。欧州の量子インターネット拠点は都市をまたぐ通信網の実現を目指している。こうした多彩な海外拠点と競い、また学ぶなかで、日本の拠点がどの技術で存在感を示せるかが問われている。

拠点を勝ち筋へ結び直す

そこで施策の力点は、拠点を増やすことよりも、既存の拠点を勝ち筋に沿って結び直すことへ移る。先行実装が見込める通信とセンシング、そして東北大学が名指しで牽引する量子アニーリングに、機関を越えた協働を集中させる。各拠点が縦割りに閉じているうちは、基礎研究の厚みが社会実装に届かない。この編み直しをどう具体化するかを、続く人材とチームの章で、実在の研究者に即して描いていく。拠点の連なりを、勝ち筋へ向けて意図的に結び替える設計が問われている。

本DBの参照資料には、量子単独の勝ち筋を記した記述が存在しない。そのためそれは、量子情報技術に共通する複数の発展経路と、各国政策の実態から再構成する。結論を先に述べれば、日本は量子計算を先行させつつ通信・センシングの実装化を国家プロジェクトで進め、研究開発税制の強化とAIとのデュアルユースを軸に集中投資する構えを取る。資料の空白を、確かな事実の組み直しで補うことが、ここでの方法になる。断片を丁寧につなぐことで、その輪郭は十分に描き出せる。

整った規制が投資の土台になる

この構えを支えるのが、この数年で整った規制の枠組みである。後量子暗号は2024年8月に国際標準が確定し、量子関連の輸出管理は暫定的な最終規則で強化された。安全保障上の重要技術として国際移転に制約がかかる一方、日本も量子未来産業創出戦略をはじめとする施策を決定し、投資判断を支える環境が出そろっている。規制の整備は、技術の予見可能性を高め、企業が長期の投資を決める土台を用意した。制度が固まったことで、量子は投資の対象として扱いやすくなっている。

規制は二重の意味を持つ。一方では技術の参入障壁となり、他方では安全な通信基盤への公共調達需要を生み出す。後量子暗号標準・輸出管理・安全保障方針・国家戦略という整備済みの枠組みは、制約であると同時に、堅い買い手を生む源泉として投資判断の前提を形づくる。とりわけ、盗聴を防ぐ通信や耐量子暗号への引き合いは、政府や重要インフラの側から立ち上がる可能性が高い。これをどう取り込むかが、勝敗を分ける分岐点になる。障壁を嘆くより、その裏で生まれる求めを掴むことが要になる。

各国政策の競争が需要を生む

各国政策の競争は激しい。米国は国家量子構想法で約12億ドルを投じて再授権を審議し、英国は10年で約25億ポンドを組み2033年までに世界シェア15%を狙う。欧州連合は約10億ドル規模の旗艦計画を進め、中国は国家実験室に巨額を投じている。日本も3つの国家戦略を策定し、この競争に位置を占めようとしている。各国が国家の意志として量子に資金を注ぐ以上、市場の行方は政策の継続性に強く結びつく。国家間の競争そのものが、この分野の実需を生み出す原動力になっている。

これら各国の政策と投資のなかで、市場形成を左右するのは公的投資の規模と継続性である。ある試算は2035年の経済価値を最大2.7兆ドルとするが、その実現は量子がどこまで産業に浸透するかという不確実な前提に依存する。だからこそ、一度の大型予算よりも、途切れずに続く公的資金に支えられた引き合いが、量子市場を確実に立ち上げる現実的な条件となる。継続性こそが、この分野で最も重い変数であり、投資家が最も注意深く見守るべき指標でもある。

この勝ち筋を、買い手の側からもう一度たどってみたい。盗聴を防ぐ通信基盤や耐量子暗号は、まず政府や重要インフラが必要とする。金融、電力、通信といった社会の基盤を担う分野は、将来の解読リスクに備えて確実に投資を進める。つまり量子技術の最初の顧客は、市場の気まぐれに左右されにくい公共部門である。この確かな引き合いをいかに早く取り込むかが、量子事業の立ち上がりを決める。整った規制は、まさにこれを制度の側から呼び込む装置として働く。

この構図から、日本の勝ち筋は次のように定まる。総額で先行国に及ばない以上、限られた資金を確度の高い先行実装へ集中させることが要となる。すなわち、通信とセンシングで確実な公共調達需要を取り込み、その成果と資金を量子計算へ還流させる順序が、不確実性のなかで最も堅実な一手になる。あらゆる方式に薄く投じて共倒れするより、勝てる領域を絞って先に実績を作ることが、後の挑戦を支える原資を生む。集中と順序こそが、後発国に残された最も現実的な武器になる。

AIとの両用で戦略に厚みを

さらに、量子とAIのデュアルユースがこの戦略に厚みを加える。量子アニーリングは組合せ最適化と機械学習の双方に効き、AIの旺盛な引き合いが量子技術の応用先を広げる。両者を切り離さず、1つの投資対象として束ねることで、量子は抽象的な将来技術から、いま使える道具へと近づいていく。研究開発税制の強化がこの動きを後押しし、企業が量子とAIを組み合わせて試す余地を、制度の面から広げていく。技術どうしを掛け合わせることで、その裾野は一段と厚みを増す。

他方で、日本が量子計算そのものを手放すわけではない点も確認しておきたい。国家戦略は量子計算の先行開発を掲げ、2030年頃までに1万物理量子ビット超の国産システムを目指している。理化学研究所を中心とした国産機の開発は、長い射程の挑戦として続けられる。要は、通信・センシングで確実な成果と資金を先に得たうえで、それを計算の長い挑戦へ還流させるという順序であり、計算を諦めることとは異なる。両者は競合ではなく、時間差を置いた連続した投資として捉えるべきである。

総じて日本の勝ち筋は、市場規模を競うのではなく、整った規制が生む公共調達需要を、先行実装の通信・センシングと量子アニーリングに集中的に振り向けることにある。研究開発税制とAIとの融合がこれを後押しする。制度と技術と需要の3つが、この一点で結ばれる。残る課題は、この戦略を現場で担う人材をどう束ね、縦割りをどう越えさせるかという、一点に絞り込まれる。戦略の骨格が定まった今、問いは人の配置へと移っていく。

本DBには24名の連携研究者が紐づき、理化学研究所の量子計算拠点、東京大学の光量子研究、大阪大学の量子情報拠点、情報通信研究機構、東北大学の量子アニーリング拠点が、国産量子計算から量子暗号・量子アニーリングまでを担う。その骨格は、この中核機関の連なりの上にある。だが骨格が整っていることと、それが有機的に動くことは別の問題であり、後者にこそ課題が残る。優れた研究者が各機関に揃っていても、彼らが勝ち筋へ向けて結ばれていなければ、力は分散したままにとどまる。

人材は理論と材料に偏る

研究者の分布を俯瞰すると、明確な偏りが浮かび上がる。分野全体で約1,715名が確認されるなかで、量子情報処理の領域には約309名、量子ドットには約229名、スピントロニクスには約159名が集まる一方、実装やシステム化に近い領域は相対的に薄い。理論と材料の研究者は厚く、両者を実装へ橋渡しする層が細いのである。人数の分布そのものが、この分野の重心の偏りを映し出している。数の多さと社会への近さは、必ずしも一致していない。

量子情報理論に約149名、量子相転移に約77名、トポロジカル物質に約64名という分布も、この傾向を裏づける。基礎科学の裾野は広く、世界的な蓄積もある。だが基礎の厚みがそのまま社会実装の力に結びつくわけではない。間をつなぐ人材の設計が伴わなければ、優れた研究の成果は論文にとどまり、市場や公共調達の現場へは届きにくい。厚い基礎を実装へ流し込む水路が、いま最も不足している。研究の豊かさを社会の力へ変える回路が、細いままなのである。

中核機関が骨格を担う

中核機関の役割分担は、この偏りを補う出発点になる。理化学研究所が国産の量子コンピュータを、東京大学が光を用いた量子情報処理を、大阪大学が計算から通信までを、情報通信研究機構が量子鍵配送を、東北大学が量子アニーリングを担う。それぞれが固有の強みを持つがゆえに、拠点をまたぐ横のつながりが、全体の成果を大きく左右する。強い個の集まりを、いかに1つのシステムとして機能させるかが問われている。個の強さだけでは、実装に必要な総合力には届かない。

実装人材の薄さは、とりわけ深刻に受け止める必要がある。量子技術が社会へ届くには、装置を組み上げ、システムとして動かし、現場の要求に応える担い手が欠かせない。論文の数では測れないこの層の厚みこそが、社会実装の速さを左右する。基礎研究で世界に伍する日本が、実装の段階で遅れをとらないためには、その重心を意識的に移していく設計が要る。研究の強さを、社会に届く成果へ変える最後の一歩を、人の配置が担っている。

越境で勝ち筋へ組み替える

とりわけ、勝ち筋である通信・センシング・量子アニーリングを担う人材を、機関を越えて束ねられるかが問われる。これらの領域は、光源やデバイス、暗号、計測、最適化といった複数の専門にまたがり、単一の研究室では完結しない。異なる強みを持つ研究者を結ぶことが、成果への近道になる。逆にいえば、専門ごとに閉じた研究が並んでいるだけでは、実装に必要な総合力は生まれてこない。越境の設計こそが、それを現実の成果へ変える鍵を握っている。

担い手不足という共通課題も、この観点から捉え直せる。人数の絶対的な不足だけでなく、既存の研究者が縦割りのまま結ばれていないことが、実装の遅れを生む要因になっている。とすれば、新たに人を大量に増やす前に、いまいる研究者を勝てる領域に沿って組み替える設計が、まず取りうる現実的な手立てとなる。人を待つのではなく、人のつなぎ方を変えることで、既存の厚みを実装の力へ転じることができる。組み替えは、育成よりも早く効く現実的な処方箋になる。

既存の集まりを俯瞰すると、量子情報処理を核に据えた大きな集団が形づくられている実態も見えてくる。この集団は理論と材料の研究者を厚く含み、量子ドットやスピントロニクスといった隣接領域と重なり合いながら広がっている。豊かな裾野であることは間違いないが、そこから実装やシステム化へ向かう出口は限られている。既存の集まりをそのまま活かすだけでは、必要な越境は生まれにくい。だからこそ、意図的な組み替えが要請される。

本DBはこの組み替えを、名指しの越境チームという形で具体化する。理論と材料に偏った布陣を、通信・センシング・量子アニーリングへ重心を移したチーム編成へと転じる。そこでは、異なる機関に属し、これまで直接の協働がなかった研究者どうしを、勝ち筋という目的のもとに結び合わせる。次章では、その7つのチームがどのような橋渡しを狙い、誰を核に据えるのかを、実在の研究者に即して描き出す。抽象的な提言ではなく、名前を伴う具体案として示していく。

いまの量子研究者は理論と材料の領域に偏り、実装やシステム化まで届く越境の結節が薄い。だから勝ち筋である通信・センシング先行と量子アニーリングへ重心を移した越境チームを、名指しで7件組むべきである。これが本DBの人材編成における中心的な提案である。既存の分布をなぞるのではなく、勝ち筋に向けて人を意図的に組み替えるところに、この提案の眼目がある。分布の偏りを放置せず、狙いを持って結び直すことが要になる。

独立監査を経た是正版である

この提案は、独立した監査を経た是正版である。当初案は量子計算のハードウェアに枠が偏り、一部には材料やデバイスの研究者が別領域と二重に数えられて紛れ込んでいた。是正では各チームを本来の専門に純化し、勝ち筋の通信とセンシングをそれぞれ6名へ厚く配分し、量子アニーリングを独立したチームとして新設した。名指しはすべて実在の研究者に限り、氏名以外の個人情報は示さない。捏造を排し、検証に耐える提案とすることを最優先した。検証に耐える精度こそが、名指し提案の信頼を支えている。

ここでいう越境とは、2つの意味を持つ。ひとつは、異なる専門領域を橋渡しすること——たとえば暗号の理論家と光源のデバイス研究者を結ぶような、分野の壁を越える組み合わせである。もうひとつは、異なる機関に属する研究者を結ぶこと——大学と国立研究機関、あるいは複数の大学をまたぐ協働である。しかも各チームは、内部に確定した共著関係のない研究者どうしで組まれており、これまで手を組んだことのない新しい結節を意図的に作り出している。

7つの越境チームを名指す

第1のチームは、超伝導量子ビットの集積化を機関横断で束ねる。神戸大学の竹内尚輝が超伝導回路による省エネ計算を、産業技術総合研究所の山栄大樹が断熱超伝導回路を、横浜国立大学の島津佳弘が量子ビット制御と薄型半導体を担う。設計・作製・制御という異なる強みを別々の機関から持ち寄り、単一の研究室では届かない多ビット化と歩留まり向上を狙う。量子計算の中核ハードウェアを、機関の壁を越えて底上げする組み合わせである。省エネ化の視点を共有する3者が、大規模化の工学的な壁を分担して押し下げる。

第2のチームは、量子誤り訂正の理論と実装の谷を埋める。大阪大学の藤井啓祐、京都大学の中田芳史、東京科学大学の松本隆太郎、東北大学の橋本克之が核となる。符号の理論、実機での誤り訂正、そして符号を量子通信へつなぐ視点を持つ研究者を、機関を越えて連ねる。従来は接点の薄かった専門どうしを結ぶことで、雑音に強い「壊れない量子計算」に向けた理論と実装の断絶を、1つのチームのなかで埋めていく。理論家と実装者が同じ場で向き合うことが、この難所を越える近道になる。

第3のチームは、勝ち筋の中心である量子通信・量子鍵配送のネットワーク化を担う。慶應義塾大学のヴァン・メーター・ロドニーが量子中継器を、横浜国立大学の堀切智之が量子通信技術を、大阪大学の奥村伸也と愛知学院大学の小柴健史が耐量子暗号と量子暗号理論を受け持つ。光源・中継・暗号という要素技術を1つの網として束ね、都市間規模の実装へ橋渡しする。政府が2030年に掲げる社会実装を、人の側から支える中核チームである。ばらばらな要素技術を、使えるネットワークへと統合することが最大の狙いになる。

第4のチームは、もう1つの勝ち筋である量子センシングを厚く配分する。東北大学の森下弘樹が室温で動くダイヤモンド量子スピンによる高感度センサを、日本電信電話の基礎研究所に属する藤原聡が電子を1つずつ制御する量子計測を担い、早稲田大学の谷井孝至が神経回路制御と量子計測を橋渡しする。それぞれ固体・電子・生体という異なる対象を扱う研究者を結び、実験室の感度を現場で使える装置へ近づける。医療や計測の現場に届く技術へと、感度の高さを翻訳していく組み合わせである。

第5のチームは、量子計算を実用の道具に翻訳する量子アルゴリズムとソフトウェアを、純化して束ねる。名古屋大学の西村治道が量子計算理論と検証を、大阪大学の御手洗光祐が変分アルゴリズムによる材料開発を、日本大学の平石秀史がグラフ理論と量子計算を担う。監査の指摘を受け、材料やデバイスの研究者を外し、アルゴリズムとソフトの理論・計算に絞った。ハードウェアの進歩を、解ける問題へと結ぶ層を厚くする。計算機の性能を、現実の課題解決へ変える翻訳者を集めた編成といえる。

第6のチームは、超伝導とは異なる方式に光を当てる。京都大学の高橋義朗が極低温原子による量子シミュレーションを、東京大学の古澤明が光を用いた量子情報処理を、大阪大学の上向井正裕が光量子の半導体集積を担う。冷却原子・光量子・イオンといった有力な方式の知見を国内で結集し、超伝導方式に偏りがちな開発の裾野を広げる。どの技術路線が主流になるか定まらないなかで、複数の方式に備える意味を持つ。方式の多様性を国内に確保しておくことが、将来の不確実性への備えになる。

第7のチームは、監査の指摘を受けて新設した量子アニーリングの結節である。東北大学の大関真之を核に、この手法の創始者である西森秀稔、名古屋大学の藤巻朗、お茶の水女子大学の工藤和恵、中央大学の松崎雄一郎が連なる。組合せ最適化を量子の原理で高速に解き、AIとの融合を軸に据える。日本が独自の蓄積を持つこの領域は、いま使える応用として勝ち筋に厚みを加える。これら7チーム37名は、いずれもチーム内に確定した共著関係がない新規の組み合わせであることを機械的に確認した、実在の研究者による提案である。

反証可能な仮説として示す

この7つのチームは、あくまで反証可能な仮説として提示されるものであり、確定した計画ではない。異なる機関の研究者を結べば新たな価値が生まれるという想定は、実際の共同研究を通じて検証される必要がある。それでも、通信とセンシングにそれぞれ6名を厚く配し、量子アニーリングを独立の結節として立てた編成は、勝ち筋へ人材の重心を移すという方針を、名前を伴う具体案として示している。理論と材料に厚い日本の量子研究を、実装とシステム化へと押し出すための、意図を持った一手である。

理論と材料に厚い人材を、通信・センシング・量子アニーリングへ橋渡しする7つの越境チームへ。

後量子暗号の国際標準が確定し、量子の輸出管理が強化され、日本も量子未来産業創出戦略を決定した。この整備済みの環境が、量子への投資判断を支える土台となる。制度の側では、量子はもはや不確実な将来技術ではなく、政策と規制に裏打ちされた領域へと踏み出している。企業が長期の投資を決めるための予見可能性は、この数年で確かに高まった。整った制度は、勝ち筋を実行に移すための追い風になっている。

本レポートの見立てを確認する

本レポートを貫く見立てを、あらためて確認しておきたい。量子は実在市場が小さく、各国の公的投資と技術の里程標が市場形成の鍵を握る分野である。数兆ドル級の将来像は不確実な前提の上に立ち、確実なのは政府が動かす資金と、実機として積み上がる到達点だけだ。日本はこの堅い足場から、先行実装が見込める通信とセンシングを選び取り、公共調達の需要を市場へ転化していく。市場の大きさに賭けるのではなく、確度の順序を守ることが、この分野の要諦である。

だが本DBの洞察は、あくまで反証可能な仮説として提示される。名指しの越境チームは、異なる機関の研究者を勝ち筋に沿って結ぶ提案だが、その前提が崩れる条件も明示しておかねばならない。誠実な戦略とは、うまくいく筋書きだけを並べるのではなく、外れる条件を併せ持つものである。以下では、この提案がどのような場合に成り立たなくなるのかを、3つの条件として率直に示す。そうした条件を語らない戦略は、都合の良い願望と区別がつかなくなる。

3つの反証条件を率直に示す

反証の第1は、越境の想定が的外れになる場合である。本提案は、異なる専門の研究者を結べば新たな価値が生まれるという仮説に立つ。しかし、もし各研究者の応用の広がりが、すでに本人の既存の連携網のなかで満たされているなら、あらためて機関横断のチームを組む意義は薄れる。橋渡しが重複のない価値を生むという前提そのものが、実際の共同研究を通じて検証されるべき仮説にとどまっている。想定が外れれば、編成の前提から見直す必要が出てくる。

反証の第2は、技術の射程が想定どおりに進まない場合である。2030年頃の1万物理量子ビットという目標が誤り訂正の停滞で届かなければ、市場形成の時期は後ろへずれ、投資の前提が揺らぐ。通信の先行実装が予定より遅れれば、戦略そのものの組み替えが必要になる。技術の里程標は約束ではなく目標である以上、達成の遅れをあらかじめ織り込み、計画を柔軟に見直せる余地を残しておくことが欠かせない。硬直した計画ほど、想定外の遅れに弱いものはない。

反証の第3は、公的投資の継続性が失われる場合である。これまで見てきたとおり、量子市場は民間の自立ではなく、各国政府の資金に支えられて立ち上がる。もし政策の優先順位が変わり、資金が細れば、盤石だったはずの足場が崩れてしまう。公的投資の規模と継続性こそ、この分野で最も注視すべき変数であり、その動向を見誤れば、精緻に組んだ戦略も土台から覆されかねない。3つの条件のなかでも、最も重く見ておくべき要にあたる。

反証条件を明示することは、戦略を弱めるものではなく、むしろ強くする。どの前提が崩れれば見通しが変わるのかをあらかじめ知っていれば、想定外の事態にも早く気づき、計画を修正できる。越境の想定、技術の射程、公的投資の継続性——この3つを定点として見守り続けることが、量子という不確実な分野で戦略を保つための実践的な備えになる。こうした条件を恐れず抱えることが、かえって計画を長持ちさせるのである。

具体的な打ち手を3段で構える

これらを踏まえた打ち手は、3段で構える。第1段は、通信とセンシングという実装に近い勝ち筋へ、公共調達の需要を集中的に振り向けることである。確実に動く公的資金を、最も成果の確度が高い領域へ先に投じ、早期の実装実績を積み上げる。市場が小さい今こそ、政府の調達が需要を先取りして育てる役割を果たすべきであり、その一歩が後続の展開を支える。最初の実績が、次の投資を呼び込む呼び水になる。

第2段は、名指しの越境チームを起点に、理論と材料に偏った人材を勝てる領域へ組み替えることである。とりわけ東北大学が牽引する量子アニーリングをAIと束ね、いま使える応用から成果を出す。第3段は、これらの成果と資金を量子計算へ還流させ、長い射程の挑戦を堅い足場から支えることである。市場の大きさではなく、確度の順序で戦う——それが、不確実性と人材不足を超える日本の量子戦略の要となる。小さく手堅く始め、その果実で大きな挑戦を支える道こそが、後発国に残された現実的な勝ち筋である。

この領域を産業創造プロセス(ICFM)の視点で読むと、量子技術がまさに「いま生まれつつある産業」であり、中核科学の谷の手前にいることが見えてくる。ICFMとは、産業が生まれる過程を6つの相(前提集積→触媒発火という死の谷→流動→支配的設計→離陸→淘汰)と、発火の前に観測できる基盤の成熟度で捉える枠組みである。

この領域に対応する2産業(量子技術・量子コンピューティング)は、いずれも律速軸「知見の蓄積」に偏り、産業創造の最も早い相2(前提集積〜流動的多様試行)にある。量子技術は基盤完全性F=0.4・予測核R=-0.052で「基盤が平均的」、量子コンピューティングはF=0.2・R=2.12。ここでのRの高さや低さは件数でなく、方式の分岐と投機的需要という内容で判定されている。

この領域の最大のボトルネック(binding_constraint)は、中核科学がまだ確立していない点にある。量子力学の核は在るが、量子技術では量産可能な量子ビット材料・確定需要・支配的統合者の3位置が同時に欠落し、5つの量子ビット方式が並走して支配的設計が未収斂である。量子コンピューティングでは、5つの検討入力のうち充足しているのはクラウドという流通統合点のみで、誤り耐性という核がいまだ確立されていない。変分量子ソフトの多くが古典計算で代替可能だという反証が示す通り、構想が早すぎる可能性すら指摘される。組み上がっていないのは核・材料・需要の3要素であり、AWSやIBMのクラウドが流通を先取りしても、物理量子ビットから論理実行能力への飛躍という核の成立なくして実需は立たない。次に構成すべきは量子誤り訂正の理論・物性・工学を束ねる核クラスターであり、それが離陸への唯一の関門である。

この領域に対応する応用分野の研究者供給は、量子計算が625名である(31.1万人版=本体235,521名とサブ76,054名を合わせた母集団に基づく)。他領域と比べて研究者層は薄く、量子コンピューティングでは量子誤り訂正の核クラスターを束ねる母数として応用(量子計算)の研究者が中心となる。研究・特許・拠点は世界水準で高速に蓄積するが、核(量子誤り訂正・支配的方式)が未確立という偏在が特徴である。

名指しした研究者は研究者データベースおよび機関公式ディレクトリで実在・所属を照合済み（捏造ゼロ）。役割は核（中核知の担い手）／橋渡し（分野間のつなぎ役）／統合（産業全体を束ねる担い手）。

この領域で欠けているのは、量産材料・確定需要・支配的統合者という発火に必要な位置であり、とりわけ量子誤り訂正という中核科学の谷を越える担い手である。名指しできる研究者クラスターとして、量子技術ではダイヤモンド量子センシングの波多野睦子、量子情報理論の鹿野豊、量子ドット光源の熊野英和、半導体量子ドットの大塚朋廣、超伝導光子検出器の三木茂人が挙がる。量子コンピューティングでは量子誤り訂正理論の萩原学、分子スピン量子ビットの佐藤和信、量子フィードバック制御の津村幸治、量子化学計算の杉崎研司、超伝導量子回路の中村泰信が核・橋渡し・統合の各役を担う。富士通・理研の256量子ビット機が実在の起点となる。ただし量子は萌芽ゆえ予測の不確実性が本質的に高く、方式収斂の時期・勝者・確定需要はいずれも未確定であり、ICFMも必要条件の記述にとどまる点は率直に受け止めるべきである。

本サマリーは要点と全体像を示すものです。各テーマの一次資料・数値・出典・全リストは、詳細ページ「量子 詳細」でご確認いただけます。

出典・作成：本サマリーは内閣官房「日本成長戦略」関連の公表資料（議事要旨・政府目標・配布資料）および公開された学術・産業データに接地して作成した編集物であり、政府の公式見解ではありません。新研究クラスター構成案の名指し研究者は、研究者データベースおよび機関公式ディレクトリで実在・所属を照合しています（捏造ゼロ）。数値は生成時点の実データです。