量子科技为美中高科技竞争的焦点之一，美国和日本将共同研究量产量子电脑使用的新一代半导体，携手推动量子电脑领域的实际应用发展。日本研究团队最新实现量子电脑“双量子位门”高速化，被指是“超越迄今界限的划时代成果”。
8月9日，日本冈崎分子科学研究所的团队在科学杂志《自然‧光子学》上发表研究成果称，已大幅提升了作为性能远高于目前电脑的“量子电脑”核心的算术元素“双量子位门”速度。
相较于电脑的信息量单位“bit”（位）为“0”或“1”，量子电脑的单位是可表示“0和1的相互重合状态”的“量子位”。
若使用两个量子位相连的双量子位门，可实现急剧高速化，但难题是易受外部环境的噪声影响。该团队将冷冻到接近绝对零度的铷原子逐一排列，并仅用千亿分之一秒照射激光的方法，达到了足以无视噪声影响的高速化。
据共同社报道，该研究所教授大森贤治表示，此次实现了双量子位门中的全球最高速，比Google公司此前的世界纪录快了1倍以上，为6.5纳秒（纳秒是10亿分之一秒）。
若使用此次的方法，未来有望缩短至1纳秒。大森贤治强调，“这是超越迄今界限的划时代成果”，“愿带动更接近成品的通用量子电脑的开发。”
2021年7月27日，IBM公司日本分支机构表示，IBM已推出日本第一台用于商业应用的量子电脑，这是美日政府携手推动将量子计算技术推向实际应用，致力于在这个领域抗衡中共。
据《日经亚洲评论》报道，“IBM Quantum System One”量子电脑在东京附近的川崎企业初创中心（Kawasaki Business Incubation Center）启动并运行。东京大学将管理对该机器的访问，这台量子电脑器将由量子创新倡议联盟（Quantum Innovation Initiative Consortium）使用，该联盟成员包括庆应义塾大学（Keio University）和丰田汽车。
除了美国外，日本成为继德国之后第二个安装IBM量子电脑的国家。2021年6月15日，IBM在德国埃宁根总部部署了一台“IBM Quantum System One”量子电脑。
量子电脑在执行某些大规模计算时，速度比最好的传统电脑快得多，能在密码破译、大数据优化、天气预报、药物分析等领域具有优势。
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