Japan: 量子コンピューターを国産化！
Production nationale d’ordinateurs quantiques !
Heimische Produktion von Quantencomputern!
Domestic production of quantum computers!
日本：國產量子計算機！
ー重要部品の28種が日本製、26種が米国製ー
ー重要部品を特定し、新規参入を後押しー
理研の超電導方式・量子コンピューター:
2023年03月29日
ー量子コンピューター国産化に向けー
「重要部品の特定及び重要部品の洗い出し」を実施した。
国産初号機開発では、「大量の配線、周辺装置が必要」となった。
サプライチェーンにおける重要部品を特定し、企業の新規参入を後押しする。
巨大市場を創出：
ー量子コンピューターの実用化ー
関連ハードだけでも、「巨大な市場が創出される可能性」が高い。
「安全保障の観点でも、重要技術・製品の国産化」が不可欠。
文部科学省
迫田健吉・量子研究推進室長「超電導方式・量子コンピューター重要部品の４割」が日本製である。
この超重要部品市場を、日本は無視できない。
超電導方式・量子計算機
ー超電導方式・量子計算機には、重要部品が７１種ー
日本製が２８種：
超電導方式・量子計算機では、重要部品７１種のうち「日本製が２８種」で首位。
米国製が２６種：
２位の「米国製が２６種」あり、有志国だけで量子コンピューターを内製できる。
富士通の試算：
ー超電導方式・量子コンピューターの価格ー
「１０００量子ビットの制御装置」が、３０億―５０億円。
「１量子ビットあたり３００万―５００万円」の計算だ。
将来的には、この１０００倍が必要になる。
「それだけ巨額で、すそ野が広いサプライチェーン」が生まれる。
強力な冷凍機が必要：
ー量子チップを極低温まで冷却ー
超電導方式では、「量子チップを極低温まで冷やす強力な冷凍機」が必要。
冷凍機が大きければ、多くの量子ビットを集積できる。
保守性を考慮すると、「冷凍容器に詰め込めるのは６割まで」だ。
大型冷凍容器の開発：
現状、冷蔵庫の小型サイズで研究が進む。
- 将来は、倉庫サイズの空間が極低温。
- 現行の冷凍機では、とても届かない。
多機能ケーブルの開発：
ー配線も新規参入の余地が大きいー
多機能ケーブルには、高い技術力が求められる。
国産初号機では、
入力配線が９６本で、出力配線が１６本。
合計１１２本の配線で、「極低温と外部を繋ぐ」のだ。
- 同軸ケーブルの信号を伝える芯線は細い。
- 一方、ノイズを抑えるシールド選は太い。
多機能ケーブルでは、熱の流入が課題になる。
経済産業省
堀部雅弘研究開発調整官理研は、量子ビットのコアな部分を開発支援する。
産総研は、量子ビットの周辺部分を開発支援する。
大規模量子コンピューターでは、周辺装置も巨大だ。
理研：
国産初号機では制御装置やソフトウエアを自前で開発した。
「これを継続的に支える事業者」が必要になる。
ニュースイッチ
Japon : Production nationale d’ordinateurs quantiques !
– 28 types de pièces importantes sont fabriqués au Japon, 26 types sont fabriqués aux États-Unis –
-Identifier les pièces importantes et prendre en charge les nouvelles entrées-
La méthode supraconductrice et l’ordinateur quantique de RIKEN :
29 mars 2023
-Vers une production nationale d’ordinateurs quantiques-
“L’identification des pièces importantes et l’identification des pièces importantes” a été mise en œuvre.
Lors du développement de la première machine domestique, “une grande quantité de câblage et d’équipements périphériques était nécessaire”.
Identifiez les parties critiques de la chaîne d’approvisionnement et encouragez les nouveaux entrants.
Créer un énorme marché :
-Utilisation pratique des ordinateurs quantiques-
Il y a une forte possibilité qu’un énorme marché soit créé pour le matériel connexe uniquement.
Du point de vue de la sécurité, il est essentiel de « domestiquer les technologies et les produits importants ».
Ministère de l’Éducation
Kenkichi Sakoda, directeur du bureau de promotion de la recherche quantique
« 40 % des composants critiques des systèmes supraconducteurs et des ordinateurs quantiques » sont fabriqués au Japon.
Le Japon ne peut pas ignorer ce marché de pièces extrêmement important.
Méthode supraconductrice, ordinateur quantique
– Les ordinateurs quantiques supraconducteurs ont 71 parties importantes –
28 types fabriqués au Japon :
Dans le domaine des ordinateurs quantiques supraconducteurs, 28 des 71 pièces importantes sont fabriquées au Japon, qui occupe la première place.
26 Fabriqué aux États-Unis :
En deuxième lieu, il existe 26 types de produits fabriqués aux États-Unis, et seuls les pays volontaires peuvent produire des ordinateurs quantiques en interne.
Estimations Fujitsu :
– Prix de la méthode supraconductrice et de l’ordinateur quantique –
“Dispositif de contrôle de 1000 qubits” est de 3 milliards à 5 milliards de yens.
C’est un calcul de “3 à 5 millions de yens pour 1 qubit”.
À l’avenir, 1000 fois ce montant sera nécessaire.
Une “chaîne d’approvisionnement avec une telle quantité et une large base” va naître.
Nécessite un réfrigérateur puissant :
-Refroidir les puces quantiques à des températures extrêmement basses-
La méthode supraconductrice nécessite un “réfrigérateur puissant qui refroidit la puce quantique à des températures extrêmement basses”.
Plus le réfrigérateur est grand, plus il est possible d’intégrer de qubits.
Compte tenu de la maintenabilité, “jusqu’à 60% peuvent être emballés dans un conteneur de congélation”.
Développement de grands cryocontainers :
Actuellement, les recherches progressent sur la taille compacte des réfrigérateurs.
À l’avenir, les espaces de la taille d’un entrepôt seront cryogéniques.
Avec le congélateur actuel, il est très difficile d’y accéder.
Développement de câble multifonction :
– Le câblage a également beaucoup de place pour les nouveaux entrants –
Les câbles multifonctions nécessitent des compétences techniques élevées.
Dans la première machine domestique,
96 fils d’entrée et 16 fils de sortie.
Au total, 112 fils “connectent la température cryogénique à l’extérieur”.
Le fil central qui transmet le signal du câble coaxial est mince.
En revanche, la sélection de bouclier qui supprime le bruit est épaisse.
L’apport de chaleur devient un défi dans les câbles multifonctions.
Ministère de l’Economie, du Commerce et de l’Industrie
Coordinateur Recherche et Développement Masahiro Horibe
RIKEN soutiendra le développement de la partie centrale du qubit.
AIST soutiendra le développement des parties périphériques du qubit.
Avec un ordinateur quantique à grande échelle, les périphériques sont également gigantesques.
RIKEN :
Pour la première machine produite dans le pays, le contrôleur et le logiciel ont été développés en interne.
« Des opérateurs commerciaux qui soutiennent cela en permanence » seront nécessaires.
nouvel interrupteur
Japan: Heimische Produktion von Quantencomputern!
– 28 Typen wichtiger Teile werden in Japan hergestellt, 26 Typen werden in den Vereinigten Staaten hergestellt –
-Identifizieren Sie wichtige Teile und unterstützen Sie neue Einträge-
Supraleitendes Verfahren und Quantencomputer von RIKEN:
29. März 2023
-Auf dem Weg zur heimischen Produktion von Quantencomputern-
“Identifizierung wichtiger Teile und Identifizierung wichtiger Teile” wurde implementiert.
Bei der Entwicklung der ersten Haushaltsmaschine war „ein großer Aufwand an Verkabelung und Peripherie erforderlich“.
Identifizieren Sie kritische Teile in der Lieferkette und ermutigen Sie neue Marktteilnehmer.
Erstellen Sie einen riesigen Markt:
-Praktischer Einsatz von Quantencomputern-
Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass allein für die entsprechende Hardware ein riesiger Markt entsteht.
Aus Sicherheitssicht sei es unabdingbar, „wichtige Technologien und Produkte zu domestizieren“.
Bildungsministerium
Kenkichi Sakoda, Direktor des Büros zur Förderung der Quantenforschung
„40 % der kritischen Komponenten für supraleitende Systeme und Quantencomputer“ werden in Japan hergestellt.
Japan kann diesen äußerst wichtigen Teilemarkt nicht ignorieren.
Supraleitendes Verfahren, Quantencomputer
– Supraleitende Quantencomputer haben 71 wichtige Teile –
28 in Japan hergestellte Typen:
Im Bereich der supraleitenden Quantencomputer werden 28 von 71 wichtigen Teilen in Japan hergestellt, das an erster Stelle steht.
26 Hergestellt in den USA:
Auf dem zweiten Platz gibt es 26 Arten von Produkten, die in den Vereinigten Staaten hergestellt werden, und nur freiwillige Länder können Quantencomputer im eigenen Haus herstellen.
Fujitsu-Schätzungen:
– Preis für Supraleitungsverfahren und Quantencomputer –
“1000-Qubit-Steuergerät” kostet 3 bis 5 Milliarden Yen.
Es ist eine Berechnung von “3 Millionen bis 5 Millionen Yen pro 1 Qubit”.
Künftig wird das 1000-fache dieser Menge benötigt.
Eine „Lieferkette mit einer so großen Menge und einer breiten Basis“ werde geboren.
Benötigt einen leistungsstarken Kühlschrank:
-Kühlen von Quantenchips auf extrem niedrige Temperaturen-
Das supraleitende Verfahren erfordert einen “starken Kühlschrank, der den Quantenchip auf extrem niedrige Temperaturen kühlt”.
Je größer der Kühlschrank, desto mehr Qubits können integriert werden.
In Bezug auf die Wartbarkeit „können bis zu 60 % in einen Gefrierbehälter gepackt werden.“
Entwicklung großer Kryobehälter:
Derzeit schreitet die Forschung zur kompakten Größe von Kühlschränken voran.
In Zukunft werden Räume in Lagergröße kryogen sein.
Mit dem aktuellen Gefrierschrank ist es sehr schwer zu erreichen.
Entwicklung Multifunktionskabel:
– Verkabelung hat auch viel Platz für Neueinsteiger –
Multifunktionskabel erfordern hohe technische Fähigkeiten.
In der ersten Haushaltsmaschine
96 Eingangsdrähte und 16 Ausgangsdrähte.
Insgesamt 112 Drähte „verbinden die kryogene Temperatur nach außen“.
Der Kerndraht, der das Signal des Koaxialkabels überträgt, ist dünn.
Andererseits ist die Schirmauswahl, die Rauschen unterdrückt, dick.
Bei Multifunktionskabeln wird der Wärmeeintrag zur Herausforderung.
Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie
Forschungs- und Entwicklungskoordinator Masahiro Horibe
RIKEN wird die Entwicklung des Kernteils des Qubits unterstützen.
AIST wird die Entwicklung peripherer Teile des Qubits unterstützen.
Bei einem großen Quantencomputer ist auch die Peripherie gigantisch.
RIKEN:
Für die erste im Inland produzierte Maschine wurden Steuerung und Software im eigenen Haus entwickelt.
„Wirtschaftsakteure, die dies kontinuierlich unterstützen“, werden gebraucht.
neuer Schalter