【自作量子コンピュータ NMRQCP】地球の磁場を使って量子コンピュータを作り始めました！
こんにちは！
前回の記事では「量子コンピューターとは何か？」を解説しましたが、今回は僕が4月頃から個人でスタートさせた大きなプロジェクトについてお話しします。タイトルにある通り、「自分で量子コンピューターを作る」 というプロジェクトを本格的に始めました！
「量子コンピューターって、マイナス273度に冷やす巨大な冷凍庫が必要なんじゃないの？」と思うかもしれません。ですが、今回僕が挑戦しているのは EFNMR（地球磁場核磁気共鳴） という仕組みを使った方式です。
地球そのものを巨大な磁石として使う！？
病院のMRIのように、一般的なNMRは超強力な超伝導磁石を使います。しかし、僕たちが暮らすこの地球も、実は北極と南極がある「ひとつの巨大な磁石」です。この地球が持っている自然の磁場を利用して原子核スピン（量子ビット）をコントロールするのが「地球磁場NMR（EFNMR）」です。巨大な冷却装置がいらないため、個人の手でも回路やコイルを組めば、机の上で量子力学の現象を観測・操作できます。
どんなものを作っているのか？
ハードウェアからソフトウェアまで、全部自作で進めています。- 偏極・受信コイル: 水などのサンプルを入れる透明な塩ビ管に、エナメル線を何重にも巻いた手作りコイル。
- 信号処理回路: ナノボルト〜マイクロボルトレベルの極めて微弱な信号を拾うため、アルミシールドケースの中にオペアンプ増幅回路を独自設計。
- FPGA: 高速かつ精密にパルス信号を制御するための専用デジタル回路。
- Python: 取得した信号（FID信号）の解析やノイズ除去、高速フーリエ変換（FFT）。
- 電源・制御部: ノイズを極限まで減らすための鉛バッテリー＋MOSFET回路、そしてM5Stackによる測定・監視。
これからの予定と発信について
正直に言うと、ノイズ対策やアナログ波形の歪みなど、壁だらけで試行錯誤の毎日です。ですが、ただ完成を待つのではなく、「失敗も含めた実験のリアルな過程」 をどんどん発信していこうと思います！
- 日々の実験メモやコード: GitHubリポジトリ（nmr-qc-project） に公開中
- リアルタイムの開発風景・オシロスコープ波形: X（旧Twitter） でポスト中
次回は、最初の難関である「コイルの製作と波形生成回路のトラブル」について書く予定です。お楽しみに！
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