日本國立研究開發法人理化學研究所(簡稱理研)等已開始啟用日本國產的新型量子電脳。該機為2023年投入使用的首款日本國產量子電脳的後續機型,可通過網際網路雲使用。代表量子電脳性能的「量子位元」數達到了初代機的2倍以上,能夠進行更大規模的量子計算。
量子電脳「叡-II(EI-Ⅱ)」(供圖:理研量子電脳研究中心)
量子電脳是利用處理電子、原子等微觀粒子的「量子力學」進行計算的裝置。據悉,它能解決超級電腦也難以處理的特定領域的難題,有望應用於新藥研發和材料開發等領域。
理研和大阪大學等的研究團隊,此前就已經啟動了「超導」型量子電脳「叡(EI)」,自2023年起企業和研究機構可通過雲使用該設備。此次新投入運行的「叡-II」是「叡」的後繼機型,搭載了144量子位元的晶片,可應對更為複雜的計算任務。今後,將與「叡」共同構成雙機運行體系。
144量子位元晶片(供圖:理研量子電脳研究中心)
量子位元利用能同時表示「既是0也是1」的「疊加態」來進行高速計算。然而,疊加態並不穩定,容易產生錯誤。研究團隊通過改進晶片上的電路,將計算結果的讀取精度最高提升至99.9%。據理研量子電脳研究中心主任中村泰信稱,精度已達到「世界最高水平」。
量子電脳目前尚處於技術驗證階段,若要進行實用化計算被認為需要1萬個量子位元。超導方式面臨的問題是,隨著量子位元數量的增加,用於控制的布線和設備也會增多,導致裝置大型化。研究團隊正在推進有助於裝置小型化和提升計算性能的晶片研發。
初代機型「叡」由開展共同研究的企業及科研機構等通過雲使用,用戶數量呈現增長趨勢。
原文:《日本經濟新聞》、2026/4/21
翻譯:JST客觀日本編輯部

