量子电脑四种硬件取向 日本先攻数码模拟路线
来源:范仁志 发布时间:2022-07-18 分享至微信


量子电脑已有低温超导、离子、光子、数码模拟四种硬件,图为D-Wave System量子退火电脑。D-Wave System

量子电脑已有低温超导、离子、光子、数码模拟四种硬件,图为D-Wave System量子退火电脑。D-Wave System

面对2040年全球规模将达4,500亿~8,500亿美元(据BCG估计)的量子计算(Quantum Computing)市场,不仅各国全力投入,2021年相关新创投资首度突破10亿美元,日本政府在2022年确定发展方向后,相关市场渐趋热络,并出现路线之争。


最早在1999年由NEC提出的量子闸(Quantum Gate)电脑,应用超导体技术,是目前各国最积极研发的多用途量子电脑,富士通(Fujitsu)计划2026年推出超过1,000量子位元的系统,IBM则是2025年就要制出4,000量子位元的系统。


但NEC指出,量子闸还有杂讯等难题,实用化还要约20年,而低温超导也碰上瓶颈,有必要先投入能较早应用的其他量子计算方式。


在低温超导量子电脑外,还有另3种可用的量子电脑技术:美英为首的离子阱量子电脑(Trapped Ion Quantum Computer),美中日都投入的光子量子电脑(Photonic Quantum Computer),及既有电脑模拟量子运算。


在2025年前,日本量子运算事业发展重心就是模拟量子运算,多为仅适用于配对计算的量子退火(Quantum Annealing)技术,富士通推出的服务称为数码退火技术,NEC则称为矢量退火技术,日立制作所(Hitachi)则以CMOS芯片制成的电脑,提出CMOS退火技术。


其中,富士通以自身研发超级电脑富岳模拟,2022年3月成功模拟36量子位元,2022年底估计可达40量子位元水准。


量子退火虽然不像量子闸能适应多种复杂计算,但因现有矽芯片电脑并不擅长配对运算,因此日本厂商从2017年起引进加拿大D-Wave System的服务,确认在药物与材料研发、公共交通与物流领域适合退火运算应用,也是日企未来的重要方向之一。


根据日经新闻(Nikkei)报导,日本量子电脑起步落后于欧美中等国,要在硬件领域急起直追有困难,但应用领域则各国都还在初起阶段,若能有更多模拟量子运算的电脑,发展相关事业与应用程序,就有居一席之地的可能性。



责任编辑:朱原弘



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