日本最近推出了一款基於本土元件和軟件的超導量子計算機，該計算機於大阪大學的量子信息與量子生物學中心（QIQB）發佈。這項成就顯示了日本在量子計算領域的技術實力，彰顯了該國設計、製造和整合完整量子系統的能力。這不僅是技術上的突破，還是日本在全球量子計算競爭中樹立的一個重要里程碑。訪客在2025年大阪博覽會上將有機會通過專門的展覽與這項尖端技術進行互動，這無疑將吸引大量的科技愛好者和專業人士前來參觀。
量子計算機的運作原理與傳統計算機截然不同。傳統計算機依賴於0和1的比特，而量子計算機則使用量子位元（qubits），這得益於量子效應如疊加和糾纏。這使得量子計算機能夠解決普通計算機無法處理的問題，展現出其潛在的計算能力。量子計算的特性使其在處理複雜問題時具有優勢，例如在化學模擬、密碼學和人工智能等多個領域的應用潛力。隨著這些技術的進步，未來的量子計算機將能夠更有效率地解決當前計算機無法解決的挑戰，為科技發展帶來新的可能性。
大阪的量子計算機項目由日本自主開發的關鍵元件組成，所有設備均在國內製造，從冷卻量子位元至接近10毫開爾文的稀釋冷卻器，到在初步冷卻階段扮演重要角色的脈沖管冷卻器，均由日本製造。這項進展不僅減少了對進口設備的依賴，還在一定程度上促進了國內的自給自足。該項目融合了多個工程學科，包括低溫技術、微製造、電子控制系統和錯誤更正算法，所有這些都在一個集成的量子計算架構中協調運行，展現出日本的工程技術實力。
除了先進的硬件外，這款量子計算機還配備了一個強大的軟件系統。所有的用戶界面和控制系統均作為開源工具開發，即開放量子工具鏈（Open Quantum Toolchain for Operators and Users，簡稱 OQTOPUS）。這一軟件的設計使得編程、運行和監控量子計算機變得簡單，為研究人員、開發者和愛好者創造了友好的使用環境。通過保持軟件的開源性並進行本地開發，大阪的團隊正在促進量子計算軟件的合作與不斷改進，這對於量子技術的發展至關重要。
該項目得到了包括理化學研究所（RIKEN）、優力克（ULVAC, Inc.）、優力克低溫技術（ULVAC CRYOGENICS INC.）、e-trees.Japan, Inc.、QuEL, Inc.、QunaSys Inc.、系統工程顧問公司（Systems Engineering Consultants Co., Ltd.）、TIS Inc.、富士通（Fujitsu Limited）等多家知名機構和行業領導者的支持，這些合作夥伴確保了技術的自給自足，並在日本內部創造了充滿活力的量子創新生態系統。這款量子計算機的組件將於2025年8月14日至8月20日在大阪舉行的博覽會上展出，屆時將吸引大量參觀者的目光。
在與多摩藝術大學的久保田明宏教授合作下，展覽將展示由量子計算機創作的藝術作品，將科學與創意相結合。這次博覽會旨在使量子技術更加易於理解，並激發新一代量子創新者的興趣。量子計算機具有解決全球挑戰的潛力，從新材料的開發到優化複雜系統以減少環境影響等方面，都能發揮重要作用。隨著這項技術的成熟，量子計算有望在機器學習等領域帶來革命性的進展，日本已經在這場競賽中展現出成為先驅的能力。
