近日,富士通官方新闻稿宣布,富士通和日本理化学研究所(Riken)于10月5日成功研发出了新型超导量子计算机,这也是日本第二台自研的量子计算机。富士通量子实验室负责人佐藤信太郎表示,“这是一项巨大的成就”。
量子计算机是利用电子、光子等被称为“量子”的微观粒子特性原理进行高速运算的下一代超级计算机。如果技术得以确立,将带来信息处理量的飞跃式增长,未来能以超高速完成复杂运算,在药物和材料开发、加密解密、金融资产管理等领域有广泛运用前景。
不过,量子计算机技术仍处于开发初期阶段,由于运算容易出错,需要确立纠错技术才能投入应用。富士通表示,若结合通过超级计算机“富岳”(神户市)培养的技术,有望开发出不易出错的算法。
据预测,到2035年,量子计算有望在金融服务、化工、生命科学等领域产生高达1.3万亿美元的经济规模。
Riken 是日本最大的基础和应用研究机构,涉及物理学、化学、生物学、工程学、医学多学科,每年在顶级期刊上发表 2500 多篇论文。
据介绍,富士通和 Riken 利用了此前为该国首台超导量子计算机开发的技术,双方进一步透露了混合量子计算平台即将启动的消息。该平台能够将此次开发的 64 位量子计算机的算力、富士通开发的世界最大 40 量子位的量子计算机模拟器相结合。
此外,富士通宣布即日起将向与富士通、Riken 开展联合研究的公司和研究机构开放使用该计算机。
日本首台量子计算机于今年 3 月 27 日问世,它由Riken开发,量子比特数为 64,集成在一块长宽各 2 厘米左右的芯片上,采用低温超导电路设计,性能超过了 IBM 今年在川崎市安装的 27 量子比特的计算机。
Riken已宣布,将日本首台量子计算机命名为“叡”(同睿),英文名为发音相近的“A”,这也是日语单词的同音字,意为“智慧”。2号机与Riken等开发的1号机一样,也利用极低温度下电流畅通无阻的“超导”现象。代表大致性能的量子比特数为64,与1号机相同。
根据此前报道,富士通于 2021 年 4 月开始与 Riken 的合作,约有 20 名研究人员参与该项目,公司预计产品将于 2023 财年(今年 4 月起算)推出,首先将在公司内部财务预测以及新材料和药物研发中使用。
目前包括 IBM、Alphabet 等公司和各国政府不断投入资金在量子计算机研究,而量子计算机有望比最快的超级计算机还快数百万倍。IBM 去年推出一台 433 量子位的量子计算机 Osprey,其量子比特(Qubits)的数量是前一年宣布的 Eagle 机器的 3 倍。
目前,日本在量子领域的研发进展落后于中美两国,但此前已经制定发展规划。富士通计划将量子计算机与超级计算机相结合,以提高计算能力。未来,富士通将会把量子计算机投入实际应用,进行分子构型模拟、材料特性分析等,提高新材料和新药物的开发效率。
目前富士通已与光刻胶厂商富士胶片开展材料设计联合研究,探索量子计算应用,并计划进一步导入合作伙伴。富士通还计划与东京电子、三菱化学集团以及瑞穗DL金融技术公司合作。