富士通和理化學研究所打造出256量子位元的超傳導量子電腦

量子電腦被寄望處理那些無法被傳統電腦所消化的龐大計算量，不過目前多數量子電腦屬於雜訊較多的中型裝置（NISQ），隨著計算規模的提升，準確性會受雜訊影響而下降。但另一方面，若要實現能進行完全準確計算的容錯量子電腦（FTQC），則需要大量的量子位元來修正錯誤，推估初期階段的FTQC至少需要6萬個量子位元才能解決具實用價值的計算問題。富士通與理化學研究所在2021年共同成立了「理研RQC-富士通合作中心」，共同投入量子電腦的開發，並於2023年10月向國內企業與研究機構，提供由既有電腦之量子模擬器與64量子位元組成的混合平台。

此次4月22日，雙方宣布在文部科學省的補助下開發出256位元的超傳導量子電腦。為了因應未來大規模化的需求，研究團隊在先前64位元機就採用了可擴充量子位元晶片的「三維連接結構」，只需排列由4個量子位元構成的一個個「單元」，就可輕鬆擴展位元數量。此次的256位元機也驗證了該結構的可行性。

另一方面，要擴大量子電腦的規模，溫度控制是一大難題，量子電腦的運作需要維持零下273.13度的超低溫。研究團隊認為擴充稀釋製冷機有其極限，故選擇提升在裝置內部的密度。新的設計綜合考量冷卻能力、熱平衡、各種部件的空間占比等，成功將密度提升4倍。未來雙方也將持續合作研發更大位元數的量子電腦，合作中心的運作也將延長至2029年3月。

資料來源：富士通（2025年4月22日）

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