日本大阪大學的豐田健二教授等人的研究團隊開發出一項有望實現利用「離子」（讓原子帶電後形成的粒子）的量子電脳的技術。通過雲端操控實驗裝置，完成了量子計算所需的各項操作。研究團隊計畫在擴大裝置規模的基礎上，於今後1至2年內推動開發量子電脳實物。
實驗中使用專用裝置對離子進行捕獲並加以控制（供圖：大阪大學的豐田教授）
量子電脳是應用量子力學理論的新一代電脳，有望在短時間內完成傳統電脳需要耗費大量時間才能解決的複雜且大規模的計算。研究團隊正以開發「離子阱方式」的量子電脳為目標，通過利用雷射等手段捕獲處於離子狀態的原子，構建量子態並進行計算。
此次研究中，研究團隊對離子狀態的鐿原子進行了操作，通過雲端從大阪大學開發的「OQTOPUS」系統連接至實驗裝置，並由傳統電脳下達指令，成功連續執行了1000次量子計算中使用的「量子門操作」。
美國在離子阱方式方面處於研究領先地位，包括美國初創企業Quantinuum以及IonQ（離子Q）等已開發出量子電脳實物。儘管日本目前處於落後狀態，但豐田教授表示：「當前，量子電脳的大規模化在任何地方都尚未取得成功，掌握本次研究的技術，以便在接下來的階段獲得優勢十分重要」。
在實際的量子電脳中，除了對單個原子進行量子門操作之外，還需要進行將兩個原子組合起來的「二量子門操作」。今後1至2年內計畫開發的實機將配置約4至10個量子位元，目標是通過組合二量子門操作等方式來實現量子計算。
原文：日本經濟新聞、2025/12/16
翻譯：JST客觀日本編輯部
