先日の MS Build 2026 において、Microsoft から量子コンピューティングに関する発表がありました。
詳細は公式発表を確認いただきたいのですが、要点を一言でまとめると「次世代チップ Majorana 2 に関する進展と、2029 年までにスケーラブルな量子コンピューターの実現を目指すロードマップが示された」という内容です。
量子コンピューターは、実用化に向けた動きが以前よりも具体的になってきたように感じます。こうしたハードウェアの進展に合わせて、量子アルゴリズムをどのように記述するのかにも興味が湧いたため、今回は Microsoft の量子プログラミング言語である Q# の概要を整理してみます。
なお、本記事は 2026 年 6 月時点 で公開されている Microsoft Learn / Azure Quantum の情報をもとにまとめています。
そもそも Q# とは
Microsoft Learn では、Q# は「量子プログラムを記述するために Microsoft によって開発された高水準のオープンソース言語」と説明されています。
参考:
https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/quantum/qsharp-overview
要点を整理すると、Q# には次のような特徴があります。
- 量子アルゴリズムや量子回路を高水準で記述できる
- 特定の量子ハードウェアに強く依存しない形でプログラムを書ける
- 量子計算と古典計算を組み合わせて扱える
- シミュレーターや量子ハードウェアでの実行を前提に設計されている
つまり Q# は、量子ビットの操作や測定を含む量子アルゴリズムを表現するための言語であり、実行先としてシミュレーターや量子ハードウェアを使い分けられる点が特徴です。
プログラムの構造
細かい文法まで入ると長くなるため、ここでは最小限のサンプルだけ見てみます。
以下のコードは、1 量子ビットを用意し、Hadamard ゲートで重ね合わせ状態を作ってから測定結果を返す例です。
namespace Superposition {
@EntryPoint()
operation MeasureOneQubit() : Result {
// Allocate a qubit. By default, it's in the 0 state.
use q = Qubit();
// Apply the Hadamard operation, H, to the state.
// It now has a 50% chance of being measured as 0 or 1.
H(q);
// Measure the qubit in the Z-basis.
let result = M(q);
// Reset the qubit before releasing it.
Reset(q);
// Return the result of the measurement.
return result;
}
}
namespace や文末の ; などは C# に近い印象があります。一方で、let result = M(q); のように値の束縛に let を使うあたりは、F# に近い雰囲気もあります。
Azure Quantum との組み合わせ
Azure Quantum は、Azure 上で量子コンピューティング関連の開発や実行を行うためのサービスです。
Q# は Azure Quantum と組み合わせて利用でき、Q# で量子プログラムを作成し、シミュレーターや量子ハードウェア向けに実行するといった使い方ができます。
量子アルゴリズムの学習段階ではまずシミュレーターで試し、その後に実機実行を検討できるのは分かりやすいポイントだと感じました。
まとめ
量子コンピューターの実用化に向けた動きが活発になっていると感じたため、今回は Q# の概要を調べてみました。
Q# は、量子アルゴリズムを記述するための高水準言語として整理されており、Azure Quantum と組み合わせることで学習から実行までの流れをイメージしやすいと思います。
私自身、量子計算の理解はこれから深めていく段階ですが、今後は実際にコードを書きながら理解を進めていく予定です。この記事が、Q# を調べ始めるきっかけになれば幸いです。
参考