入局光量子计算：日本研究团队开发出高性能“压缩光”源

2021-12-23 15:06:16 来源：C114中国通信网

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包括日本电报电话（NTT）公司、东京大学和日本理研研究所在内的研究团队开发了一种高性能的“压缩光”源，用于光量子计算的信息传输。

他们的目标是在2030年之前利用这项技术开发出强大的量子计算机。

公私学术界的努力标志着日本在这一领域迈出了重要一步，预计这一领域将对未来几年众多行业的竞争起到至关重要的作用。作为2000亿日元（17.6亿美元）计划的一部分，政府为该项目提供了资金。

由于Google和IBM等科技巨头，该领域在很大程度上由美国主导。

研究团队看到了与竞争技术相比性能大幅提升的潜力。“这是一种范式转变，”东京大学工程学院教授、项目经理AkiraFurusawa表示。

光学计算机可以在室温下运行，而无需像其他超导量子计算机一样需要昂贵的冷却设备。

NTT在日本提供光纤互联网服务并继续研究光学技术，利用其在该领域的经验和专业知识进行该项目。

包括NTT在内的研究团队开发了一种光量子计算所必需的高性能的“压缩光”源。（摄影：Daiki Hiraoka）

量子计算机可以处理传统系统无法处理的计算。Google在2019年宣布，它在短短3分钟内完成了一项需要最好的经典超级计算机1万年才能完成的任务，从而实现了“量子霸权”。世界各地的公司和研究机构都加入了这场竞赛。

Google和IBM正在研究超导量子计算机，这种计算机使用的材料在超低温下电阻为零。在日本，理研和富士通也在进行相关研究。

这项技术正在进步，IBM上个月宣布其开发出具有127个量子位的量子处理器处理器“Eagle”，超越了Google的53量子位系统。

但是也存在某些障碍，例如布线，这使得提高超导系统的性能变得困难，其他参与者正在寻求其他可能性。

日立公司（Hitachi）正在开发一种基于硅的量子计算机，这被视为未来大规模系统开发的一条有前途的途径；美国的IonQ在真空室内俘获离子，并于本月宣布计划在其系统中使用钡离子作为量子位。

每种可用的方法都有其优点和缺点。光学系统的优点包括可扩展性和减少功耗。中国科学技术大学去年表示，它已经通过一台基于光的计算机实现了量子霸权。

波士顿咨询集团估计，到2040年，量子计算每年将创造8500亿美元的价值。尽管仍然存在许多挑战，例如处理由噪声引起的错误，但在多个方面取得的进展可能会加速量子技术的应用。

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