今主流の仕組みでは計算しきれない複雑な社会問題などの解を短時間で得られる。ネット経由での利用も進みつつある量子コンピュータは、中のデータに誤りがあるNISQ（ノイズを有す中規模量子）マシンとも呼ばれ、エラーの影響が大である。
実用上量子優位性を十分発揮するしくみの出現が待たれている。大規模量子コンピュータは、量子計算が誤りに対して耐性をもつことを最大の特徴とする――が、誤り耐性をもつように量子誤り訂正符号を実装するには、非常に多くの量子ビットが求められる。現在のNISQマシンが100量子ビット以下であるのに対し、100万程度の量子ビットが要ると見積もられていて、これが開発上の大きな壁になっているという。
国立情報学研究所とNTTは、大規模な量子コンピュータ上の計算回路の圧縮化とコンパイラ設計のための新しいアプローチを定式化。この手法を用いることで、量子計算サブルーチン回路を平均約70％圧縮することが可能となる、大規模量子コンピュータの開発に必要とされるリソースの低減化を実現した。
ZXカリキュラス（量子計算回路をグラフィカルに表現する数学的なツール）を3次元トポロジカル符号上の量子計算回路に応用し、同ツールのもつ演算機能を用いて量子計算回路を圧縮した。研究では、ZXカリキュラスと3次元トポロジカル符号間の関係性（コンパイルに用いる）を明らかにすることにも成功。2次元表面符号と3次元トポロジカル符号の統一的な扱いを実現し、ZXカリキュラスの量子コンピュータ言語としての可能性を示した。
大規模量子コンピュータに要する量子ビット数の大幅な削減と、計算時間の短縮化による量子コンピュータの高速化が期待されるという。両者の研究は光・量子飛躍フラッグシッププログラム（Q-LEAP）の支援を受けたものであり、NTTのIOWN構想を量子技術面から加速する。成果はPhys. Rev. Xに掲載された。