2021.04.14
Перейти к основному содержанию

IBM в Японии запустил проект в квантовой индустрии

Новый японо-американский консорциум введёт квантовые компьютеры в привычный режим для современных рабочих мест в Японии. 

Американский IBM и Токийский университет разработают программное обеспечение для квантовых технологий, и японо-американское «квантовое» партнёрство введёт квантовые технологии в бизнес-обиход.

Ведущие японские университеты и корпорации объединились с американской технологической корпорацией IBM (International Business Machines Corp.) для разработки приложений для квантовых вычислений в области финансов, создания новых материалов и в более широком бизнес-контексте. Главной задачей нового научно-исследовательского партнёрства названо ускорение прогресса в сфере квантовых вычислений, а также углубление связей между Японией и США в этой зарождающейся и «деликатной» области.

Инициатива стала логическим развитием соглашения о сотрудничестве в области квантовых вычислений между IBM и Токийским университетом, подписанным в конце прошлого года, которое пообещало заменить современные суперкомпьютеры новыми устройствами, работающими за счёт использования свойств субатомных частиц.

«Мы пытаемся построить квантовую индустрию», — рассказал Дарио Хил (Dario Gil), директор IBM Research в интервью агентству Reuters. — «Для этого потребуются масштабные усилия такого рода».

В рамках «Консорциума квантовых инноваций» (Quantum Innovation Initiative Consortium), который будет располагаться в Токийском университете, намечено три направления взаимодействия: одно будет сосредоточено на разработке квантовых приложений для промышленности; другое — на развитии технологии квантовых вычислительных систем; а третье — на развитие квантовой науки и образования.

По соглашению компьютер от IBM «Q System One», будет привезён из США и установлен на предприятии IBM в Японии (IBM Japan) и позволит японским компаниям разрабатывать способы использования этой технологии через «облачный» доступ. Это первый такого рода случай в азиатском регионе и всего третий в мире. «Q System One» будет использоваться для продвижения исследований в области квантовых алгоритмов, приложений и программного обеспечения с целью разработки первых практических приложений квантовых вычислений.

Кроме того, IBM и Токийский университет создадут первый в своём роде технологический центр квантовых систем для разработки аппаратных компонентов и оборудования, которые будут использоваться в квантовых компьютерах следующего поколения. Центр будет включать в себя лабораторный комплекс для разработки и тестирования новых аппаратных компонентов для квантовых вычислений, включая расширенные мощности для криогенных и микроволновых испытаний.

Однако, здесь ему предстоит нелёгкая борьба с щедро финансируемыми американскими и китайскими гигантами, в том числе Google и Alibaba. Поэтому некоторые японские компании и стартапы стали фокусироваться на более нишевых решениях — к примеру, Fujitsu создала фирменную вычислительную платформу Digital Annealer, основанную на квантовых вычислениях и предназначенную для мгновенных решений крупномасштабных задач комбинаторной оптимизации, однако, фактически способную работать на мощностях обычных суперкомпьютеров при комнатной температуре.

«По моему мнению Япония будет играть важную роль во внедрении технологии квантовых вычислений в общество, опережая в этом остальной мир, а для этого необходимо сотрудничество между индустрией, наукой и правительством», — сказал президент Токийского университета Макото Гоноками (五神 真) на онлайн пресс-конференции по случаю запуска консорциума.

Членом проекта также выступает японский частный университет Кэйо (慶應義塾大学 кэйо: гидзюку дайгаку), один из мировых лидеров в создании новых алгоритмов и программного обеспечения на основе «квантовой» экспертизы, которая абсолютно отлична от традиционных компьютеров, и критически важна для коммерциализация квантовых компьютеров.

Членами консорциума являются японские финансовые, автомобилестроительные и химические группы — Toshiba, Hitachi, Mizuho Financial Group, Mitsubishi UFJ Financial Group, JSR, DIC, Toyota Motor, Mitsubishi Chemical.

Главным мотивом для участия в международной исследовательской группе для крупных корпораций стал расчёт на скорое внедрение квантовых вычислений в их R&D- и общую бизнес-деятельность, а их функциями будут продвижение исследований и разработка нового программного обеспечения на квантовом компьютере от IBM, и, кроме того, члены партнёрства получат облачный доступ к квантовым компьютерам IBM в США.

Япония является одним из ключевых игроков в фундаментальных исследованиях в области физики и химии, что может помочь консорциуму быстро развить коммерческое использование квантовой технологии.

Интерес к квантовым вычислениям сильно подстегнуло прошлогоднее заявление Google [отраслевого конкурента IBM] о том, что его квантовая система решила задачу в 1,5 миллиарда раз быстрее, чем это бы сделал классический компьютер.

Технологии квантовых вычислений могли бы оказать неоценимую помощь в различных областях, будь то разработка вакцин или моделирование & прогнозирование поведения финансовых рынков.

Согласно прогнозам, для полной коммерциализации квантовых технологий понадобятся два десятилетия, однако крупные компании надеются поставить себе на вооружение квантовые вычисления гораздо быстрее. Так, JSR в ближайшем будущем хочет использовать их в создании новых материалов, (например, тех, которые могли бы использоваться в производстве дисплеев), а Mitsubishi Chemical Holdings заинтересовано в их внедрении в разработку литий-воздушных батарей следующего поколения.

Конкуренция в разработке квантовых алгоритмов и программных решений, которые требуют меньше финансовых влияний, чем оборудование, будет только возрастать. Само партнёрство было образовано на фоне «квантовой» гонки США и Китая, которая способствует развитию искусственного интеллекта, материаловедения и химии.

Такой шаг в расширении международной кооперации для IBM, как уже отмечалось, не первый. Американская корпорация в сентябре прошлого года сообщил о планах отправить квантовый компьютер в Германию и стать партнёром немецкого института прикладных исследований.

IBM стремится ежегодно как минимум удваивать мощность своих квантовых компьютеров и надеется, что её квантовая [облачная] вычислительная система станет негласным бэк-сервисом, обеспечивающим работу корпораций.

Одним из главных ограничений в развитии квантовой индустрии является лежащее в их основе свойство сверхпроводимости, могущее быть достигнутым только при температурах, близких к абсолютному нулю (0,1 кельвина или -273°C), что делает разработку жизнеспособных систем крайне сложной технической задачей.

Таким образом, для работы квантовых процессоров, сохранения предельной точности информации и возможности применения квантовых вычислительных систем в целом требуются многомиллионные холодильные установки и дорогое оборудование, ограждающее от любых внешних «влияний» и способное контролировать миллионы кубитов, в которых содержится информация.

Время чтения
4 мин.