IMS entwickelt Japans ersten Quantencomputer mit „kaltem (neutralem) Atom": Neue Zusammenarbeit mit 10 Industriepartnern zur Kommerzialisierung

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OKAZAKI, Japan, 13. März 2024 /PRNewswire/ -- Das Institut für Molekularwissenschaften (nachstehend „IMS"), Nationale Institute für Naturwissenschaften, hat eine „Commercialization Preparatory Platform (PF)" eingerichtet, um die Entwicklung neuartiger Quantencomputer zu beschleunigen, die auf der Leistung einer Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Kenji Ohmori beruht. Die Einführung der PF wurde durch die Zusammenarbeit mit 10 Partnern aus der Industrie, darunter Unternehmen und Finanzinstitute, ermöglicht.

Zu den 10 Partnern, die sich der PF angeschlossen haben, gehören (in alphabetischer Reihenfolge): blueqat Inc, Development Bank of Japan Inc, Fujitsu Limited, Groovenauts, Inc, Hamamatsu Photonics K.K., Hitachi, Ltd. und NEC Corporation.

Im Rahmen der PF wird das IMS das Fachwissen der teilnehmenden Unternehmen nutzen und sich in Fragen der Vermarktung beraten und unterstützen lassen, z. B. bei der Gründung eines Start-up-Unternehmens, der Entwicklung von im Inland produzierten Quantencomputern und den Forschungs- und Entwicklungsbemühungen, die die praktische Anwendung von Quantencomputern und den damit verbundenen Dienstleistungen ermöglichen. Es plant, bis Ende des GJ 2024 ein Start-up-Unternehmen zu gründen und mit der Entwicklung von Quantencomputern mit "kalten (neutralen) Atomen" zu beginnen.

Hintergrund

Bei der Entwicklung von Quantencomputern herrscht weltweit ein harter Wettbewerb um verschiedene Modalitäten. Es gibt jedoch noch eine Reihe von Problemen, die gelöst werden müssen, um sicherzustellen, dass diese Computer in der Praxis eingesetzt werden können; dazu gehören die Notwendigkeit, den Umfang dieser Computer zu erweitern und die Fähigkeit, Maßnahmen gegen Fehler zu ergreifen, die während der Berechnung auftreten können. In den letzten Jahren hat die Methode des „kalten (neutralen) Atoms", bei der einzelne Atome als Qubits verwendet werden, weltweit die Aufmerksamkeit von Industrie, Hochschulen und Regierungen auf sich gezogen, da sie eine revolutionäre neue Methode zur Lösung dieser Probleme darstellt. Ein weiteres Merkmal des kalten (neutralen) Atoms ist, dass es bei Raumtemperatur funktioniert und keine Kühlgeräte benötigt, wie sie für die supraleitenden Qubits und Silizium-Qubits erforderlich sind.

Die Ohmori-Gruppe am IMS ist weltweit führend in der Entwicklung von Quantencomputern mit kalten (neutralen) Atomen. Die Gruppe verfügt über eine Reihe von technologischen Vorteilen und Kernkompetenzen (*1), darunter „optische Pinzetten" und Mikroskoptechnologien zur Kontrolle einer großen Anzahl hochwertiger Qubits auf einer flachen Oberfläche sowie "ultraschnelle Zwei-Qubit-Tore", die mit Hilfe eines ultraschnellen Lasers eine Quantenverschränkung zwischen zwei Qubits in nur 6,5 Nanosekunden erzeugen. Insbesondere die Zwei-Qubit-Tore stellen eine wichtige Kerntechnologie dar, die die außergewöhnliche Rechengeschwindigkeit von Quantencomputern ermöglicht. 2022 wurde mit den von der Ohmori-Gruppe entwickelten ultraschnellen Zwei-Qubit-Gattern eine bahnbrechende Innovation erreicht, die die Zwei-Qubit-Tore der konventionellen kalten (neutralen) Atommethode auf einmal um zwei Größenordnungen beschleunigt.

Durch die Nutzung dieser technischen Fortschritte und Kernkompetenzen der Ohmori-Gruppe wird das IMS die Entwicklung und Kommerzialisierung von Quantencomputern in Zusammenarbeit mit seinen Industriepartnern beschleunigen.

Weltweit erste Demonstration der Quantenüberlegenheit mit supraleitenden Quantencomputern 2019 (*2)
Nachricht von Professor John Martinis, University of California, Santa Barbara:
„Professor Kenji Ohmori und sein Team haben kürzlich einen bedeutenden Durchbruch erzielt, um die Schwäche der Neutralatom-Methode zu überwinden, indem sie ultraschnelle Laser einsetzten, um das Zwei-Qubit-Gate drastisch um zwei Größenordnungen zu beschleunigen. Herausragend ist auch ihre optische Pinzetten- und Mikroskoptechnologie zur Manipulation einzelner atomarer Qubits. Das Team ist daher ein äußerst vielversprechender Kandidat für die Realisierung eines praktischen Quantencomputers in naher Zukunft. Ich möchte aktiv an der praktischen Anwendung und Kommerzialisierung ihres Quantencomputers mitwirken und meine Erfahrungen einbringen."

Mitteilung von Yuki Takemori, Geschäftsführer, Innovation Promotion Office, Business Planning & Coordination Department, Development Bank of Japan Inc.
Projektmanager von PF:
„Nach dem Platzen der Wirtschaftsblase verbrachte die japanische Wirtschaft die 'verlorenen 30 Jahre' ohne einen Hinweis auf ihr weiteres Wachstum. Ich gehe davon aus, dass das Quantencomputing eine Technologie sein wird, die der Menschheit eine revolutionäre Entwicklung bescheren wird, ähnlich wie das Internet und die künstliche Intelligenz (KI). Sie wird sich zu einem äußerst wichtigen Industriezweig für Japan entwickeln und als Katalysator für die Entwicklung und den Fortschritt des Landes dienen. Die technologischen Fähigkeiten von Professor Kenji Ohmori und seinem Team sind ein weltweiter Schatz und eine Trumpfkarte für die Wiederbelebung der japanischen Wirtschaft. Ich erwarte, dass dieses Projekt seine Flügel weit ausbreiten wird."

Botschaft von Professor Kenji Ohmori, Institut für Molekularwissenschaften:
„Ich möchte mich herzlich für die Unterstützung solch angesehener Unternehmen bei der Entwicklung unseres Quantencomputers mit kalten Atomen (Neutralatomen) bedanken. Obwohl wir absolutes Vertrauen in unsere Basistechnologie haben, erfordert die Entwicklung praktischer Quantencomputer die Integration einer Vielzahl von „Grundlagentechnologien", darunter konventionelle Elektronik, Software, Systemtechnik und Architektur. Mit dem Start dieser Vermarktungsplattform werden wir unsere Entwicklungsanstrengungen weiter verstärken und hart daran arbeiten, einen Quantencomputer zu schaffen, der so bald wie möglich einen Beitrag zu unserer Gesellschaft leisten kann."

Anmerkungen:
(*1) Kernkompetenz: eine entscheidende Fähigkeit, die ein Unternehmen von seinen Mitbewerbern unterscheidet
(*2) Quantenvorherrschaft: eine Demonstration des Vorteils eines Quantencomputers gegenüber klassischen Computern, einschließlich Supercomputern, bei der Verarbeitung von Berechnungen, die auf herkömmliche Weise sehr lange dauern würden, mit unübertroffener Geschwindigkeit

Weitere Informationen erhalten Sie hier:
Finanzierung der Forschung: https://kyodonewsprwire.jp/attach/202403077687-O2-hlc67mcx.pdf
Photo/Figure: https://kyodonewsprwire.jp/attach/202403077687-O1-coSasezF.pdf
Verwandte Links: https://kyodonewsprwire.jp/attach/202403077687-O3-9KCZgK5F.pdf