Одна страна создала квантовую систему без единого импортного компонента

В Японии запущен первый сверхпроводниковый квантовый компьютер, полностью созданный из отечественных компонентов и программного обеспечения. Разработка была представлена в Центре квантовой информации и квантовой биологии Университета Осаки (QIQB).

Проект демонстрирует технологические возможности страны в области квантовых вычислений и её способность самостоятельно спроектировать, произвести и интегрировать полный квантовый комплекс. Посетители выставки Expo 2025 в Осаке смогут лично протестировать систему на отдельном стенде.

В основе работы таких компьютеров лежат квантовые биты — кубиты, использующие эффекты суперпозиции и запутанности. В отличие от обычных битов, принимающих значение 0 или 1, кубиты могут находиться сразу в нескольких состояниях, что позволяет решать задачи, недоступные классическим компьютерам.

Все ключевые аппаратные элементы квантовой установки произведены в Японии — от дильюционного холодильника, охлаждающего кубиты до 10 миллиКельвин, до пульс-трубного холодильника для начальных этапов охлаждения. Таким образом, страна снижает зависимость от импорта и делает ставку на технологическую автономию .

Разработка объединила инженерные направления от криогеники и микрообработки до систем электронного управления и алгоритмов коррекции ошибок, собранных в единой архитектуре квантового компьютера.

Наряду с аппаратной частью создана мощная программная среда — Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS). Этот пакет инструментов с открытым исходным кодом разработан в Осаке и включает пользовательский интерфейс и системы управления, упрощая программирование, запуск и мониторинг квантовой установки.

К проекту подключились ведущие научные и промышленные игроки: RIKEN, ULVAC, ULVAC CRYOGENICS, e-trees.Japan, QuEL, QunaSys, Systems Engineering Consultants, TIS и Fujitsu. Они способствовали укреплению внутренней экосистемы квантовых технологий.

Экспонаты нового компьютера будут демонстрироваться на Expo 2025 с 14 по 20 августа в Осаке. При участии профессора Акихиро Куботы из Университета искусств Тама в рамках выставки представят цифровое искусство, созданное квантовым компьютером.

Разработчики считают, что такие системы способны помочь в решении глобальных задач — от создания новых материалов до оптимизации сложных процессов для снижения экологического воздействия. Ожидается, что они изменят повседневную жизнь, ускорив прогресс в машинном обучении и смежных областях.