書籍

【監修者】
荒川　泰彦　    東京大学　ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構　特任教授/東京大学名誉教授

【編集委員（順不同）】
香取　秀俊　    東京大学　大学院工学系研究科　教授
北川　勝浩　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任教授/センター長/大阪大学名誉教授
寒川　哲臣　    NTT株式会社　先端技術総合研究所　常務理事/基礎・先端研究プリンシパル
中村　泰信　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　センター長／
　　　　　　    東京大学　大学院工学系研究科　教授
波多野睦子　    東京科学大学　工学院　教授/理事・副学長
馬場　嘉信　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所所長／
　　　　　　    名古屋大学　未来社会創造機構　特任教授/名古屋大学名誉教授
藤井　啓祐　    大阪大学　大学院基礎工学研究科　教授/量子情報・量子生命研究センター副センター長

【執筆者一覧（掲載順）】
荒川　泰彦　    東京大学　ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構　特任教授/東京大学名誉教授
清水　明　　    東京大学名誉教授／大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任教授／放送大学客員教授／
　　　　　　    東京大学　大学院理学系研究科附属フォトンサイエンス研究機構　特任研究員／
　　　　　　    株式会社BlocQ, Inc.　リード・リサーチャー
早坂　和弘　    国立研究開発法人情報通信研究機構　未来ICT 研究所　副室長
川畑　史郎　    法政大学　情報科学部　教授／
　　　　　　    国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構　イノベーション戦略センター　フェロー
平山　祥郎　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　SIP 推進センター　センター長／
　　　　　　    東北大学　先端スピントロニクス研究開発センター　特任教授（総長特別補佐）
枝松　圭一　    東北大学名誉教授/東北大学　大学院理学研究科　学術研究員
越野　和樹　    富士通株式会社　富士通研究所量子研究所
林　正人　　    香港中文大学（深セン）　データ科学学院校長講座　教授／　
　　　　　　    名古屋大学　大学院多元数理科学研究科　教授
藤井　啓祐　    大阪大学　大学院基礎工学研究科　教授/量子情報・量子生命研究センター副センター長
後藤　隼人　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　チームディレクター／
　　　　　　    株式会社東芝　総合研究所マテリアルズ＆フロンティア研究センター　シニアフェロー
鈴木　泰成　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　チームディレクター
御手洗光祐　    大阪大学　大学院基礎工学研究科/量子情報・量子生命研究センター　准教授
ルガル　フランソワ　　    名古屋大学　大学院多元数理科学研究科　教授
森　俊夫　　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任研究員
束野　仁政　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任研究員
宮永　崇史　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任研究員
桝本　尚之　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任研究員
宮地　孝輔　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　特任研究員
田中　宗　　    慶應義塾大学　理工学部　教授
菊池　脩太　    慶應義塾大学　大学院理工学研究科　特任助教
添田　彬仁　    大学共同利用機関法人情報・システム研究機構　国立情報学研究所　情報学プリンシプル研究系　　
　　　　　　    准教授
山本　直樹　    慶應義塾大学　理工学部　教授
中村　泰信　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　センター長／
　　　　　　    東京大学　大学院工学系研究科　教授
阿部　英介　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　ユニットリーダー
田渕　豊　　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　ユニットリーダー
齊藤　志郎　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　上席特別研究員
見川　巧弥　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　研究員
竹中　崇了　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　研究主任
山本　剛　　    日本電気株式会社　セキュアシステムプラットフォーム研究所　主席研究員
田中　雅光　    名古屋大学　大学院工学研究科　教授
猪股　邦宏　    国立研究開発法人産業技術総合研究所　量子・AI 融合技術ビジネス開発グローバル研究センター
　　　　　　    量子デバイス計測チーム　チーム長
土肥　義康　    富士通株式会社　富士通研究所量子研究所　シニアリサーチディレクター
高橋　義朗　    京都大学　大学院理学研究科　教授
福原　武　　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　チームディレクター／
　　　　　　    早稲田大学　理工学術院　教授（任期付）
青木　隆朗　    早稲田大学　理工学術院　教授／国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　　
　　　　　　    チームディレクター
豊田　健二　    大阪大学　量子情報・量子生命研究センター　教授
田中　歌子　    大阪大学　大学院基礎工学研究科　講師
小寺　哲夫　    東京科学大学　工学院　准教授
太田　俊輔　    東京科学大学　工学院　特任助教
宇津木　健　    株式会社日立製作所　研究開発グループ　研究員
武田俊太郎　    東京大学　大学院工学系研究科　准教授
米澤　英宏　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　チームディレクター
横山　翔竜　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　上級研究員
松尾　貞茂　    東京科学大学　理学院　准教授
川上恵里加　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　理研白眉研究チームリーダー
門脇　正史　    国立研究開発法人産業技術総合研究所　量子・AI 融合技術ビジネス開発グローバル研究センター　
　　　　　　    特定フェロー／株式会社デンソー　先端技術研究所　担当次長
白根　昌之　    日本電気株式会社　セキュアシステムプラットフォーム研究所　ディレクター
山道　智博　    日本電気株式会社　セキュアシステムプラットフォーム研究所　研究員
西山　知宏　    日本電気株式会社　セキュアシステムプラットフォーム研究所　研究マネージャー
武居　弘樹　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　上席特別研究員
本庄　利守　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　主幹研究員
稲葉　謙介　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　主任研究員
金子　晋久　    国立研究開発法人産業技術総合研究所　量子・AI 融合技術ビジネス開発グローバル研究センター　　
　　　　　　    首席研究員
大塚　洋一　    アルバック・クライオ株式会社　技術部　アドバイザー／筑波大学名誉教授
佐々木雅英　    国立研究開発法人情報通信研究機構　オープンイノベーション推進本部　主管研究員
藤原　幹生　    国立研究開発法人情報通信研究機構　量子ICT 協創センター　研究センター長
武岡　正裕　    慶應義塾大学　大学院理工学研究科　教授
石原　誠　　    慶應義塾大学　大学院理工学研究科
村井　信哉　    東芝デジタルソリューションズ株式会社　ICT ソリューション事業部QKD 事業推進室　シニアフェロー
佐藤　英昭　    東芝デジタルソリューションズ株式会社　ICT ソリューション事業部QKD 事業推進室　フェロー
東　浩司　　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　特別研究員
山本　俊　　    大阪大学　大学院基礎工学研究科/量子情報・量子生命研究センター　教授/副センター長
小坂　英男　    横浜国立大学　大学院工学研究院　教授/量子情報研究センター　センター長
永山　翔太　    慶應義塾大学　大学院メディアデザイン研究科　准教授
香取　秀俊　    東京大学　大学院工学系研究科　教授
高本　将男　    国立研究開発法人理化学研究所　光量子工学研究センター　専任研究員
田中　愛幸　    東京大学　大学院理学系研究科　准教授
中川　賢一　    電気通信大学　レーザー新世代研究センター　教授
上妻　幹旺　    東京科学大学　総合研究院　教授/ 量子航法研究センター　センター長
岸本　哲夫　    電気通信大学　大学院情報理工学研究科　准教授
竹内　繁樹　    京都大学　大学院工学研究科　教授
岡本　亮　　    京都大学　大学院工学研究科　准教授
向井　佑　　    京都大学　大学院工学研究科　助教
徐　自聡　　    東京大学　先端科学技術研究センター/大学院理学系研究科附属フォトンサイエンス研究機構　　
　　　　　　    学振特別研究員
小関　泰之　    東京大学　先端科学技術研究センター　教授
柴田　康介　    京都大学　大学院理学研究科　特定准教授
清水　亮介　    電気通信大学　大学院情報理工学研究科　教授/量子科学研究センター　センター長
水落　憲和　    京都大学　化学研究所/スピントロニクス学術連携研究教育センター　教授
波多野睦子　    東京科学大学　工学院　教授/理事・副学長
寺地　徳之　    国立研究開発法人物質・材料研究機構　電子・光機能材料研究センター　グループリーダー
宮川　仁　　    国立研究開発法人物質・材料研究機構　ナノアーキテクトニクス材料研究センター　主任研究員
谷口　尚　　    国立研究開発法人物質・材料研究機構　ナノアーキテクトニクス材料研究センター　フェロー
増山　雄太　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　高崎量子技術基盤研究所　主任研究員
岩﨑　孝之　    東京科学大学　工学院　教授
関口　直太　    東京科学大学　工学院　助教
波多野雄治　    東京科学大学　工学院　研究員
大島　武　　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　高崎量子技術基盤研究所　センター長
山﨑　雄一　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　高崎量子技術基盤研究所　グループリーダー
天谷　康孝　    国立研究開発法人産業技術総合研究所　量子・AI 融合技術ビジネス開発グローバル研究センター　　
　　　　　　    チーム長
高草木洋一　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所　グループリーダー／
　　　　　　    千葉大学　量子生命構造創薬センター　連携教授
馬場　嘉信　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所　所長／
　　　　　　    名古屋大学　未来社会創造機構　特任教授/名古屋大学名誉教授
寺田　英俊　    東京大学　大学院工学系研究科
谷田部浩行　    東京大学　大学院工学系研究科　助教
山東　信介　    東京大学　大学院工学系研究科　教授
松尾　政之　    岐阜大学　大学院医学系研究科　教授
兵藤　文紀　    岐阜大学　大学院医学系研究科　教授
今井　宏彦　    岐阜大学　医学部　特任准教授
石綿　整　　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所　チームリーダー／
　　　　　　    千葉大学　量子生命構造創薬センター　特任准教授
五十嵐龍治　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所　グループリーダー／
　　　　　　    東京科学大学　生命理工学院　教授
清中　茂樹　    名古屋大学　未来社会創造機構量子化学イノベーション研究所　教授
鳥本　司　　    名古屋大学　未来社会創造機構量子化学イノベーション研究所　教授
湯川　博　　    国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）　量子生命科学研究所　　
　　　　　　    プロジェクトディレクター／名古屋大学　未来社会創造機構　特任教授
田中　成典　    神戸大学　分子フォトサイエンス研究センター　研究員
藤橋　裕太　    東京大学　大学院理学系研究科　特任助教
石崎　章仁　    東京大学　大学院理学系研究科　教授
木股　直規　    早稲田大学　理工学術院大学院先進理工学研究科　講師
岡野　俊行　    早稲田大学　理工学術院　教授
永長　直人　    国立研究開発法人理化学研究所　基礎量子科学研究プログラム　プログラムディレクター
中辻　知　　    東京大学　大学院理学系研究科　教授/トランススケール量子科学国際連携研究機構　機構長／
　　　　　　    ジョンズ・ホプキンス大学　研究教授
市川　翼　　    東京大学　大学院理学系研究科　特任研究員
酒井　明人　    東京大学　大学院理学系研究科　講師
井土　宏　　    東京大学　大学院理学系研究科　特任准教授
納富　雅也　    NTT株式会社　物性科学基礎研究所　フェロー／東京科学大学　理学院　教授
寒川　哲臣　    NTT株式会社　先端技術総合研究所　常務理事/基礎・先端研究プリンシパル
佐藤　彰洋　    内閣府　科学技術・イノベーション推進事務局　政策企画調査官
田渕　敬一　    文部科学省　研究振興局基礎・基盤研究課量子研究推進室　室長
岡田　俊輔　    一般社団法人量子技術による新産業創出協議会　実行委員長／株式会社東芝　上席常務執行役員
萬　伸一　　    国立研究開発法人理化学研究所　量子コンピュータ研究センター　副センター長
佐田　豊　　    株式会社東芝　上席常務執行役員
金子　雄　　    株式会社東芝　総合研究所AI ＆デジタルR&D センターコンピュータ＆ネットワークシステム研究部　
　　　　　　    部長
谷澤　佳道　    株式会社東芝　総合研究所AI ＆デジタルR&D センターコンピュータ＆ネットワークシステム研究部　　
　　　　　　    フェロー
辰村　光介　    株式会社東芝　総合研究所AI ＆デジタルR&D センター　シニアフェロー
市村　厚一　    株式会社東芝　総合研究所マテリアルズ＆フロンティア研究センターフロンティア技術研究部
佐藤信太郎　    富士通株式会社　富士通研究所　フェロー/量子研究所　所長
東條　公資　    株式会社島津製作所　基盤技術研究所先端分析ユニット　ユニット長
古宮　哲夫　    株式会社島津製作所　基盤技術研究所先端分析ユニット　グループ長
徳田　勝彦　    株式会社島津製作所　基盤技術研究所先端分析ユニット　主任研究員

（※所属は2026年3月1日現在）    

第1編　量子技術基礎編

　概論
　第1章　量子力学
　第2章　原子/イオンの物理
　第3章　超伝導と巨視的量子現象
　第4章　半導体の物理
　第5章　量子光学と量子光技術
　第6章　光と電子・物質の相互作用
　第7章　量子情報の基礎


第2編　量子コンピューティング（ソフトウェア編）

　概論
　第1章　量子計算の基礎
　第2章　量子誤り訂正符号
　第3章　誤り耐性量子計算アーキテクチャ
　第4章　量子アルゴリズム
　第5章　脱量子化技術
　第6章　アプリケーション（ゲート型）
　第7章　量子コンピュータのためのオープンソースライブラリ
　第8章　アプリケーション（アニーリング型）
　第9章　分散型量子情報処理
　第10章　量子コンピュータ実機利用事例紹介


第3編　量子コンピューティング（ハードウェア編）

　概論
　第1章　超伝導型量子コンピューティング
　　第1節　超伝導量子ビットの物理的基礎
　　第2節　回路実装技術
　　第3節　ボゾニック符号実装技術
　　第4節　量子ビット集積化に向けた周辺技術
　　第5節　量子コンピュータシステム
　第2章　冷却原子型量子コンピューティング
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　光格子中の原子を用いた量子シミュレーション
　　第3節　ナノファイバー共振器QEDによる大規模量子ハードウェア
　第3章　イオントラップ型量子コンピューティング
　　第1節　イオントラップ型量子コンピューティング : その特徴、原理および発展の経緯について
　　第2節　システム実装技術
　第4章　半導体型量子コンピューティング
　　第1節　発展の歴史、物理的基礎およびデバイス技術
　　第2節　システム集積実装技術
　第5章　光量子型量子コンピューティング技術
　　第1節　特徴と基本的なアプローチ
　　第2節　光量子型量子コンピューティング実装方式
　第6章　新規量子コンピューティング技術
　　第1節　超伝導体と半導体の接合におけるマヨラナゼロモードの研究
　　第2節　浮揚電子量子ビット
　第7章　量子アニーリング
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　システム実装技術（超伝導型）：ジョセフソンパラメトリック発振器を用いた量子アニーラの研究開発
　　第3節　コヒーレントイジングマシン
　　第4節　デジタルイジングマシン
　第8章　関連周辺技術
　　第1節　量子古典集積回路技術
　　第2節　冷凍機技術 ―無冷媒希釈冷凍機―
　　第3節　周辺回路・コンポーネント技術


第4編　量子通信編

　概論
　第1章　量子鍵配送通信
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　量子鍵配送装置の実装とデバイス
　　第3節　量子鍵配送を用いたシステム・ネットワーク技術
　　第4節　標準化、装置の評価・認証制度
　第2章　量子インターネット
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　中性原子型量子インターネット
　　第3節　ダイヤモンド量子インターネット
　　第4節　量子インターネットの基本構成
　　　　　  ―量子コンピュータ相互接続の先にひらける計算通信基盤―


第5編　量子センシング編

　概論
　第1章　光格子時計
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　デバイス開発、システム実装技術
　　第3節　光格子時計の測地・地球・宇宙科学応用
　第2章　原子波干渉センサー
　　第1節　原子干渉計の原理とその慣性センサーへの応用
　　第2節　原子波干渉の量子慣性航法への応用：世界的動向と我が国の近況
　　第3節　デバイスの小型化技術
　第3章　光量子センシング
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　量子もつれ光を用いた光量子センシング
　　第3節　量子増強誘導ラマン散乱顕微法による分子イメージング
　　第4節　量子原子磁力計
　　第5節　量子もつれ分光計測
　第4章　固体量子センサ
　　第1節　発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　ダイヤモンド材料技術
　　第3節　センサ開発と応用（ダイヤモンドNV)
　　第4節　センサ開発と応用（SiC)　    
　　第5節　ダイヤモンド量子センシングのナノスケール生命科学計測と暗黒物質探索への応用
　　第6節　ダイヤモンドNV中心の電流比標準への応用
　第5章　MRI/NMR
　　第1節　超偏極MRI/NMRの発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　超偏極MRIのための分子プローブの開発
　　第3節　超偏極MRI/NMR 
in vivoイメージング
　第6章　生体ナノ量子センサと応用
　　第1節　量子状態で測る ―ナノ量子センサの歴史と本質
　　第2節　生体ナノ量子センサー (ナノダイヤモンドNVセンター)
　　第3節　ナノ量子センサの実用化に向けた低毒性量子ドットの液相合成と発光特性制御
　　第4節　生体ナノ量子センサによるin vivoイメージング
　第7章　量子的生命現象の解明と模倣
　　第1節　量子生命科学発展の歴史と物理的基礎
　　第2節　量子論的生命現象：光合成
　　第3節　量子論的生命現象：磁気受容


第6編　量子材料・基盤技術

　概論
　第1章　量子材料の基礎
　第2章　トポロジカル量子材料 ―トポロジカル磁性体の基礎と応用―
　第3章　ナノフォトニクス技術


第7編　世界的動向、我が国の取り組み

　概論
　第1章　世界動向
　第2章　日本の量子政策の歩み
　第3章　我が国の主な量子技術関連施策
　第4章　コンソーシアム活動
　　第1節　一般社団法人　量子技術による新産業創出協議会（Q-STAR）の活動
　　第2節　量子フォーラム
　第5章　企業活動
　　第1節　東芝
　　第2節　富士通の取り組み
　　第3節　島津製作所 ―島津製作所における量子センシングの取り組み―
　　第4節　スタートアップ企業の活動
　第6章　量子技術イノベーション拠点（QIH）