日本国立研究开发法人产业技术综合研究所(产综研,茨城县筑波市)与东京大学初创企业“OptQC”(东京都丰岛区)公司7月21日宣布,已完成备受期待的下一代计算机——光量子计算机1号机“MoQuren(木莲)”的搭建,并将其设置在产综研内开始投入运行。采用光量子路线的量子计算机具备可在室温下运行、能够小型化等特点。面向商业化的国产光量子计算机在研究开发基地实现实际运行,据称为全球首例。
据产综研等介绍,光量子路线无需超导方式所必需的极低温冷却环境,也无需离子方式要求的高真空环境等,计算机本体无需置于特殊环境下即可运行。此外,通过与光通信技术相结合,未来有望在抑制发热、降低功耗的同时实现大规模化。
OptQC公司制造的光量子计算机“MoQuren”(供图:产综研)
产综研将硬件调试完成的MoQuren设置在其园区内的“量子与AI融合技术商业开发全球研究中心”,将作为与光量子路线以外的量子计算机及超级计算机相结合的共通基础平台——“量子与经典融合计算基础设施”(ABCI-Q)的一部分加以整合并运用。目标是构建“混合计算”机制,将技术已成熟的超算与开发中的光量子计算机等相结合,同步开发各类关键技术,充分发挥各自优势。
用于开发实用化及商用化所需的软件和产业应用的实证环境已经就绪。OptQC等公司计划在年内建立通过互联网以云服务方式供企业和研究机构使用的体制。首先将加快开发被称为软件开发“工具箱”的软件开发工具包(SDK)。
目标是实现能够应对实际社会中各种课题的下一代计算平台。具体而言,未来除了新药开发和新材料创制外,还设想广泛应用于金融及AI开发等领域。今后,还将推进为制药公司和金融机构等实际提供计算服务的条件整备。
量子与AI融合技术商业开发全球研究中心(供图:产综研)
量子计算机利用光子、原子、电子等量子性质,以与以往计算机完全不同的原理进行计算。传统计算机以“比特”作为最小信息单元,取值只能为0或1;而量子计算机采用全新概念的“量子比特”。
量子比特利用量子力学的奇异性质,可以同时具有“0和1两种状态重叠的状态”。由于能够以多个状态的叠加状态进行计算,对于某些问题,可以将传统计算机需要耗费巨量时间的计算实现惊人的高速化。
日本国立研究开发法人理化学研究所(理研)于去年8月发布了题为《终于成为现实的光量子计算机》的报告,该研究所量子计算机研究中心光量子控制研究团队主任米泽英宏在报告中表示:“人们期待借助量子的特性能够极快求解特定问题。甚至有可能将传统计算机需要1万年才能解决的问题缩短到1秒。”
光量子计算机研究领域的领军人物米泽英宏(供图:理化学研究所)
这种下一代计算机除了光量子路线外,还有利用超导、冷却原子、离子、半导体等方式,围绕其产业化和商业化的国际竞争正日趋激烈。关于光量子路线,该领域研究的领军人物米泽介绍了它的诸多优点,比如可利用光通信技术将大量信息加载于光信号等。
OptQC于2024年9月以东京大学研究生院工学系研究科的古泽明教授研究室为起点成立。目前,古泽明、米泽英宏同时担任该公司董事。
OptQC代表董事CEO(首席执行官)高濑宽表示:“我们确信,作为本公司核心技术的‘光量子路线’,能够最快地将下一代计算基础设施推向实用化阶段。通过与产综研ABCI‑Q平台开展合作,我们将全力以赴,力争突破基础研究的范畴,打造可供广大企业在实际业务场景中真正落地使用的商用量子计算服务。”
日文:JST Science Portal 编辑部
中文:JST客观日本编辑部


