Tomoki Takeuchi

Today, I participated in the Physics Lab 2026 exhibition at the May Festival of the University of Tokyo! This time, I presented a poster on the "process tensor approach to open quantum systems". Many thanks to everyone who organized the event! #PhysicsLab2026

I am deeply grateful to everyone at QuEra, Harvard, and MIT for their kindness and hospitality during my Boston research visit from May 11 to May 15, 2026. Thanks to them, I was able to spend the visit very comfortably and have many stimulating discussions. The visit was prompted by the recent paper “Towards Ultra-High-Rate Quantum Error Correction with Reconfigurable Atom Arrays” (arXiv:2604.16209) by researchers from QuEra, Harvard, and MIT, which builds on my quantum LDPC codes from arXiv:2601.08824. It was very encouraging to see these codes being used to study ultra-high-rate quantum memories for neutral-atom arrays, and to see the research moving forward in this direction. In my talk, I discussed how classical LDPC design principles, including degree distributions, randomness, girth, and minimum distance, can be carried over to quantum LDPC code design under CSS constraints. I also loved Boston itself: the city felt young, energetic, and full of culture. I hope to visit again in the near future. Slides and script are available here: #BostonVisit2026" target="_blank" rel="nofollow noopener">kasai.ict.eng.isct.ac.jp/en.html#Boston…

Universal quantum resource distillation via composite generalised quantum Stein's lemma arxiv.org/pdf/2605.15174 Ludovico Lami, Bartosz Regula, Ryuji Takagi. arxiv.org/abs/2605.15174

Good morning #USA! We're excited that overnight our newest results @qctrlHQ X @IBM achieve Practical Quantum Advantage! -A known, valuable problem -"Correct" answers - 3000X runtime advantage for the #quantumcomputer -Comparison to the best tools available (not theory)

Foxconn Quantum Seminar | May 8, 10am Taipei Tuomas Laakkonen (MIT) Any Clifford+T circuit can be controlled with constant T-depth overhead Join online: tinyurl.com/22hvz9v7 Paper: arxiv.org/abs/2512.24982 #Foxconn #QuantumComputing #FaultTolerantQC

Our paper “Exponential Quantum Advantage in Processing Massive Classical Data” proves that quantum machines can solve common machine learning tasks using exponentially less memory than a classical machine would require. Much further work will be needed to translate this theory into practice. But because modern AI is often hampered by insufficient memory, this finding bolsters our confidence that quantum AI can eventually have a broad impact on daily life. This project was led by the remarkable Caltech student @haimengzhao and inspired by the vision of @RobertHuangHY, with essential contributions from all our collaborators. Here Haimeng tells the story. quantumfrontiers.com/2026/04/09/unl…

A hardware-friendly quantum thermalization protocol replaces block encoding with local circuits while preserving rapid mixing and accuracy. go.aps.org/4d23zRW

Prof. Ryuji Takagi (UTokyo) will give a 3-day intensive course on Resource Theories at RIKEN! 🗓️ May 11, 12, & 15. If you're interested, please sign up below 👇 ithems.riken.jp/en/events/intr… ⚠️ Registration closes once venue capacity is reached.

国際会議 “Concepts of Quantum and Spacetime”を開催しました――今後100年にわたる量子論の方向性を模索 📝www2.kek.jp/ipns/ja/news/8… 「量子とは何か？」と「時空とは何か？」という二つの根本的な問いは、深く絡み合っています。 さまざまな国、世代、分野から約90名の研究者が参加し、「量子論と時空をいかに整合的に理解できるか」という問いについて議論し、今後100年にわたる量子論の方向性を模索しました。 詳しくは記事をご覧ください。

日本発量子スタートアップに世界が注目。 Yaqumoが仏Quantonationから資金調達、日本企業初の投資案件に。 中性原子量子コンピュータ開発を加速し、グローバル展開へ。 q-portal.riken.jp/topic_detail?t…

Today we are announcing Oratomic. Based in Pasadena, our goal is to build the world’s first fault-tolerant quantum computer using neutral atom qubits. Last Fall, I came to fully appreciate the potential of neutral atoms combined with high-rate error correction. Soon after, I made the decision to leave Google and Berkeley to go all-in on what is now Oratomic. My teammates are truly exceptional, and it’s an honor to work alongside them with a chance to make history. If you are excited by this mission, please get in touch! Website → oratomic.com

🚨PQC migration timeline by 2029 says Google. This is a formal admission that computational assumptions are no longer a viable security boundary. While 2029 is the target for new systems, "Harvest Now, Decrypt Later" means data in transit today is already at risk. For the enterprise, being "quantum-safe" is no longer a future goal, but a present-tense requirement for data integrity.

STARアーキテクチャver3を発表しました 。STAR(space time efficient analog rotation)と魔法状態栽培を突然変異させることで、位相回転ゲートのエラー率を数桁低減し、これまでSTARアーキテクチャでは難しかったで複雑な分子のシミュレーションを小規模の量子コンピュータでも現実的な時間で可能にしました。富士通さんと阪大の共同研究です。 arxiv.org/abs/2603.22891 STARアーキテクチャは2023年にNISQとFTQCの間を埋めるアーキテクチャとして提案した。NISQの課題は見えつつもいきなり100万量子ビットって具体性をもって目指せない。当時はFTQCはほとんど蒸留マシンだったし。 1つ作るにでも大変なTゲート(万能計算に必要な基本ゲート)をわんさか使って量子ビットちょびっとしか回せないなんて辛いなーということで、エラー耐性のないアナログ位相回転を基本ゲートセット入れるという大胆な戦略に出た。これがSTAR ver1で、位相回転ゲートのエラー率でできる計算が制限される。古典コンピュータでシミュレーションできない規模の計算はできるが具体的なプリケーションにつながる性能では今から思うとなかった。 しかし、STAR ver2では位相回転ゲートのエラーが大幅に改善された。これは同時期に出た、物理微小回転から論理微小回転を作る手法を利用・改良している。この結果、微小回転ゲートのエラー確率が回転角と物理エラー率の積θpになるようになった。量子シミュレーションなどのアプリケーションでは微小回転ゲートがたくさん出てくる。回転角は10^-3とか10^-4とかなので、実質、論理量子ビットの微小回転ゲートのエラーが数桁落ちるという画期的なアプローチになり、ハバード模型という具体的なプリケーションのリソースが見積もれるようになった。 しかしこれでも、より複雑なハミルトニアンである量子化学(分子のエネルギー計算)には届かなかった。ハミルトニアンに出てくる項が多く、係数の値も大きいので、微小回転ゲートの数が爆発的に増えるからだ。 そこでさらに微小回転ゲートの精度を上げれないか。実は微小回転ゲートのためのリソース状態はもっといい精度で作れている。θ^2pのエラー確率で作れるものの、ゲートテレポーテーションで回転ゲートを実行する時に測定結果のランダム性によって逆回転になってしまう補正のためにエラーが積もり、θpになってしまうのだった。典型的には2ステップで補正できるものの運が悪いと何ステップも必要になる。さらにステップごとに2倍づつ回転角が大きくなる。回転角が大きくなると微小回転に強いこの手法は不利になるのだ。 この運悪く失敗が続くというレアケースを今回、最近コストが下がってきたTゲートのための魔法状態蒸留、魔法状態栽培にエスケープするという戦略をとったのがSTAR magic mutation、STARアーキテクチャのVer 3です。この結果、本来のθ^2pのスケーリングが復活し、さらに数桁微小回転ゲートのエラー率が下がった。単に微小回転ゲートとTゲートを使い分けましょうみたいな安直な話ではなく、エラーのスケーリングが本質的に変更される。しかも、魔法状態栽培が呼び出されるのはレアケースでコストは平均的にはほとんど効いてこない。さらには、本来魔法状態栽培だけでTゲートの精度が足りず計算できなかった領域も、微小回転ゲートで直接実行することでカバーができるようにもなった。 この結果、古典コンピュータでは難しい規模の分子の時間発展シミュレーションもSTARアーキテクチャでカバーできるようになった。正直、STAR ver1の段階でここまでの発展が潜んでいるとは予想だにしなかった。大きな方向性を大胆に決め、優秀な人たちが集まり知恵を出し合えば大きなブレイクスルーが起きるというのを目の当たりにした感じだ。最初の位相回転ゲートを基本ゲートセットにするというver1の基本的なアイデアこそ私から提案したものだが、その具現化、ver2、ver3への発展は富士通の量子チームの若手研究者との共同研究の賜物です。

It was a truly wonderful event! Thanks a lot to @BartoszRegula and @RyujiTakagi_Pat for organising it!

Thanks to all the participants of Quantum Resources 2026 for another successful edition of the workshop! With 140 participants and 5 days of fantastic talks by so many great speakers, it has grown far beyond what I had imagined.

I really enjoyed participating in the Quantum Resources Workshop 2026 this week! Many thanks to the organizers and to everyone who kindly took the time to discuss with me! Hope to see you all again soon :)

Turns out we've been smoothing entropies wrong all these years. Bounds on randomness extraction using smooth entropies underpin quantum cryptography and one-shot quantum info. With @marcotomamichel we improve on all such results by rethinking how smoothing should be defined.

🚨 QUANTUM THREAT TIMELINE NARROWS Remember when breaking RSA-2048 required "millions of qubits"? That number keeps shrinking. Iceberg Quantum just dropped a preprint claiming their Pinnacle Architecture can do it with ~100,000 physical qubits. That's a 10x reduction from the last work - which had already reduced it significantly. The assumptions are pretty reasonable too: 99.9% 2-qubit fidelities, 1μs logical code cycle time. For context on how fast the gap is closing: • 2012: ~1 billion qubits • 2019: ~170 million qubits • 2025: ~900k qubits • 2026: <100k qubits QLDPC codes are doing the heavy lifting here. They are newer codes with a significantly low spacetime overhead than surface codes. The cryptographically relevant quantum computer isn't some distant theoretical threat anymore. The timeline moved again. And it moved a lot.

Infleqtion is now the first neutral-atom #quantumcompany to go public, trading on the #NYSE as $INFQ. Proud of the progress across quantum computing, sensing, and software - and excited to keep bringing #quantum to the real world. infleqtion.com/infleqtion-bec…

So honoured to be giving a tutorial at QIP 2026 — no pressure at all! Let's see how many people I can convince that quantum hypothesis testing is actually fun! After all, who doesn't enjoy some relative entropies with their coffee on a Saturday?