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日本新型量子計算機2030年問世

《日經》報導,日本新型量子計算機最快2030年問世,日立製作所正在開發對將來擴大規模有利的採用矽的量子計算機,日本將通過産官學多方面的嘗試挑戰走在前列的中美。

日本的産官學聯盟將登上新一代高速計算機量子計算機的世界舞臺。NTT和東京大學等12月22日發佈消息表示,已開發出使用光子的新型計算機的核心技術,計劃到2030年製造出高性能實物機型。量子計算機不僅關乎産業競爭力,還可能會影響國家安全保障。美國和中國也在加緊進行相關開發,呈現出舉國家之力參與開發競爭的局面。

「光量子計算機」應用的是基於量子力學這一物理學理論的光子的性質。NTT、東京大學和理化學研究所開發出裝置,能以優良的品質製造出被稱為「壓縮光」(對計算起到關鍵作用)的特殊光。將這種光傳輸到光纖中,可以導出想要解決的問題的答案。

正在開發的光量子計算機採用獨創性很高的計算原理。開發該計算機的企業和大學認為,與競爭技術相比,性能將有飛躍性的提高。在22日召開的記者會上,東京大學教授古澤明強調,這是一次「範式轉換(Paradigm Shift)」。作為總額為2000億日元規模的支援項目的一環,該技術獲得了日本政府的研發支持,將從2022年開始著手製作實機,爭取2030年製作完成。

光量子計算機可在常溫下工作,不需要使用冷卻裝置等。與目前主流的「超導」方式量子計算機相比,有望大幅降低運行時的成本,而且非常適合通信。NTT一直在利用通信領域積累的光技術經驗研究新一代技術。NTT將把自己積累的光技術和相關器件製作經驗等投入到量子計算機領域。

量子計算機是過去耗費大量時間的尖端計算等能在短時間內完成的新一代技術。將面向材料和藥品開發,計算物質的複雜配比等。有望以很短的開發週期,創造出新産品。波士頓諮詢集團預測:到2040年左右,量子計算機最高將創造8500億美元的價值。

量子計算機不僅可以提高産業競爭力,還能實現以前難以實現的解密等,對保密及網路安全等安全保障也有很大影響。

量子計算機的開發一直以擁有美國谷歌等高科技企業的美國和猛追美國的中國為主導。

2019年,谷歌取得了約3分鐘就可以解決用最尖端超級計算機需要1萬年才能解決的問題的「量子超越」成果。2020年中國科學技術大學以光方式實現了量子超越,擁有世界頂級研究實力。

領先的超導方式利用在極低溫環境下將電阻降為零的電路進行計算。2021年11月,IBM宣佈開發出了基本元件的「量子位」數達到127位的處理器。谷歌在穩步推進以53量子位實現量子超越等。日本國內,理研和富士通也致力於超導方式。

不過,超導方式擁有佈線難等課題。因此,想用其他方式實現「逆轉」的嘗試活躍。日立製作所正在開發對將來擴大規模有利的採用矽的量子計算機。日本將通過産官學多方面的嘗試挑戰走在前列的中美。

 

日本經濟新聞(中文版:日經中文網) 生川曉、太田明廣

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引用來源:日經