Япония представила первый полностью отечественный квантовый компьютер: старт новой эры технологий
Япония впервые запустила квантовый компьютер, полностью созданный из отечественных компонентов. Система, готовая к решению сложных задач, размещена в Центре квантовой информации и квантовой биологии (QIQB) Университета Осаки.
Новый квантовый компьютер, активированный 28 июля, заменил все импортные элементы на японские технологии, как заявили представители университета. Он работает на открытом программном обеспечении OQTOPUS (Open Quantum Toolchain for Operators and Users), разработанном в Японии.
Сверхпроводящие кубиты и инновационное охлаждение
В основе системы — квантовый чип со сверхпроводящими кубитами, созданными из металлов, которые теряют электрическое сопротивление при температуре, близкой к абсолютному нулю (–273,15°C). Процессор (QPU) разработан в институте RIKEN. Остальные элементы конструкции, включая магнитный экран, инфракрасные фильтры, усилители и кабели, произведены японскими компаниями, такими как Seiken. Всё это объединено в структуру, напоминающую «люстру» — классический дизайн квантовых систем.
Для поддержания экстремально низких температур используется разбавочный холодильник и импульсная криокулерная установка. Система дополнена контроллерами и источником питания с низким уровнем шума.
Программная платформа OQTOPUS
OQTOPUS — открытый набор инструментов, включающий ядро, облачный модуль и графический интерфейс. Он предназначен для управления квантовыми программами и аппаратным обеспечением, что делает разработку более доступной для учёных и инженеров.
Квантовые компьютеры: задачи и вызовы
Квантовые вычисления обеют превзойти возможности классических суперкомпьютеров. Они могут совершить прорыв в разработке лекарств, оптимизации логистики, моделировании климата и даже в создании новых материалов. Однако ключевой проблемой остаются ошибки вычислений, вызванные хрупкостью кубитов. Учёные активно работают над методами квантовой коррекции ошибок (QEC), чтобы повысить стабильность систем.
Демонстрация на Экспо-2025
На выставке в Осаке (14–20 августа 2025 года) японский квантовый компьютер стал центральным экспонатом. Посетители могли удалённо подключиться к системе через облако, запустить простые алгоритмы и даже изучить явления вроде квантовой запутанности через интерактивные симуляции.
Перспективы и конкуренция
Разработка подчёркивает амбиции Японии в глобальной квантовой гонке, где лидируют США, Китай и ЕС. Локальное производство компонентов снижает зависимость от иностранных технологий и ускоряет исследования. Учёные QIQB уже сотрудничают с корпорациями Toyota и Hitachi для применения квантовых вычислений в энергетике и телекоммуникациях.
В ближайшие годы команда планирует увеличить число кубитов и интегрировать искусственный интеллект для автоматизации экспериментов. Это может приблизить эру практического применения квантовых технологий — от взлома шифров до создания искусственного фотосинтеза.
