日本要全球率先实现“冷原子”量子计算机商用
2024/02/27
为了实现下一代高速计算机——量子计算机的商用化,日本国内产业和学术界将于2024年度成立新公司。产业界有富士通、日立制作所和NEC等10多家企业参与,力争在2030年之前实现新方式的高性能商用机。将利用日本具有优势的自主技术,加强未来的产业竞争力和经济安全保障。
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新公司将在作为日本国家研究机构的日本自然科学研究机构分子科学研究所(简称分子研)的主导下成立。将制造被称为“冷原子方式”的新型量子计算机。计划首先在2026年度制造出试制机,2030年度前在全球率先提供真正的商用机。
分子研最近成立了旨在推进商业化的联合体。日本政策投资银行、富士通、日立、NEC和滨松光子(Hamamatsu Photonics)等10多家企业参与其中。各企业将通过向新公司出资等,在人力和技术方面提供支援。
新公司的总部设在分子研所在的爱知县冈崎市。管理层将以分子研的成员为中心,公司名称和企业的出资条件等将在今后敲定。量子计算机有望瞬间解决对超级计算机来说存在困难的问题,为了实现量子计算机的实用化,将建立与产业界合作的体制。
推进开发的冷原子方式的量子计算机将冷却到接近绝对零度的铑原子作为属于基本单位的“量子位”,通过操控其状态实施计算。铑原子非常适合于创造计算所需的状态。
冷原子方式的课题是作为计算基础的操控需要较长时间,但分子研的大森贤治教授等人利用自主的激光技术,使这种基本操作能以10纳秒(纳秒为10亿分之1秒)以下的短时间内超高速实现,相关成果2022年在英国《科学》杂志上发表。
在海外,美国哈佛大学和该大学相关人士等设立的新兴企业QuEra Computing正在研究冷原子方式。目前,分子研和哈佛大学等阵营将形成两强。分子研力争以成立新公司为契机加速开发。
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日本产学联合推进开发、力争实现商用化的“冷原子方式”量子计算机 |
从量子计算机来看,2019年美国谷歌在约3分钟内解决了用超级计算机需要1万年才能解决的问题,实现预期提高。不过,这一成果以实验用的特殊问题为对象,在应用于材料和药物的开发、金融领域的高级别计算方面仍面临很多课题。
谷歌和与该公司形成竞争的美国IBM采用以没有电阻的“超导”电路进行计算的方式。超导方式是日本的理化学研究所等研究的目前的主流。随着采用冷原子方式的新公司的成立,日本国内正逐渐形成能与世界形成竞争的体制。
据称,冷原子方式与超导方式相比具有更高的量子位的稳定性,在应对复杂计算的量子计算机大规模化方面也具有优势。另一方面,与很多企业启动着眼于未来应用的研究的超导方式相比,在实用化的举措方面落后。另外,与超导方式相同,还存在克服计算时产生的错误等技术课题。
波士顿咨询公司(BCG)预测称,到技术成熟的2035年前后,量子计算机将创造高达8500亿美元的经济价值。美国企业也计划在2030年前后实现高性能量子计算机。
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