日本的东北大学和日本电气（NEC）利用基于超导参量元件构成的日本国产8量子比特退火机，开始联合研究未来的计算机系统。
图1.以长相干时间型基本单元为基础新开发的8量子比特芯片。（供图：东北大学）
这台8量子比特量子退火机具有很强的抗噪能力，可以在长时间保持量子叠加状态的同时实现多量子比特化。可以通过互联网供外部使用。
东北大学和NEC于1958年开始联合研究高性能计算技术，并于2014年在东北大学网络科学中心内设置了高性能计算技术开发（NEC）联合研究部门，开展了解决各种科学和社会课题的研究。
自2018年起，在文部科学省下一代领域研究开发事业的支持下，东北大学就开始致力于量子退火辅助型下一代超级计算基础的开发。在实现矢量型超级计算机的高性能化和高度化的同时，通过使专门解决组合优化问题的量子和伪量子退火机与矢量型超级计算机互补，实现新的超级计算基础，并尝试明确新型应用程序的存在方式。为此，东北大学被认定为量子解决方案基地。
与此同时，NEC与产综研也在合作开发使用超导参量元件的量子退火机。
通过使用超导参量元件，使其拥有了抗噪能力强、保持量子叠加状态时间（相干时间）长的特点。
一般来说，多量子比特化会缩短相干时间，通过使用抗噪能力强的超导参量元件的特性以及采用与元件亲和性高的量子比特间的结合技术ParityQC架构，即使在多量子比特化时也可以保持较长的相干时间。
由此能够高速、高精度地运算现实社会中存在的组合优化问题。2022年3月NEC成功进行了由4量子比特构成的基本单元的动作验证实验，此次通过排列基本单元，成功开发了由8量子比特构成的量子退火机。
在此次的共同研究中，东北大学通过互联网利用了这台由NEC和产综研开发的采用超导参量元件的8量子比特量子退火机。在东北大学和NEC的联合研究中，通过利用这台量子退火机和设置在东北大学的矢量超级计算机 SX―Aurora TSUBASA 上的伪量子退火机（NEC Vector Annealing），利用量子退火机和伪量子退火机各自的特点共同开展为解决复杂的社会问题而进行的计算系统架构的研究。
此外，双方还将进行令人期待的高速运算的量子退火机特有的用例探索。
双方将通过联合研究，探讨将量子退火机应用于导出减轻海啸泛滥造成人员伤亡的最佳避难路径等现实社会中大量存在的组合优化问题，为构建安全、安心、可持续的社会做出贡献。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
