Japans erster Quantencomputer mit neutralen Atomen nimmt Betrieb auf

Japan nimmt seinen ersten Quantencomputer mit neutralen Atomen in Betrieb. Das raumtemperaturfähige System soll Supercomputer ablösen.

In der Präfektur Aichi hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Kenji Ohmori vom Institute for Molecular Science (IMS) den ersten betriebsfähigen Quantencomputer Japans auf Basis neutraler Atome gestartet. Das sogenannte Full-Stack-System trägt den Namen „Shunkai“ – benannt nach dem Astronomen Shibukawa Shunkai aus der Edo-Zeit.

Die Entwicklung erfolgte im Rahmen des staatlichen „Moonshot“-Förderprogramms der Japan Science and Technology Agency (JST) in enger Kooperation mit Industriepartnern wie dem US-Quantenunternehmen Infleqtion und dem Technologiekonzern Hitachi.

Quantencomputer: Raumtemperatur und Laserfallen als technologischer Vorteil

Im Gegensatz zu supraleitenden Quantensystemen, die auf extrem aufwendige Kühlung nahe dem absoluten Nullpunkt angewiesen sind, arbeitet die Architektur mit neutralen Atomen bei Raumtemperatur.

• Funktionsweise: Elektrisch neutrale Atome werden in einer Vakuumkammer mithilfe stark fokussierter Laserstrahlen („optische Pinzetten“) als Qubits gefangen und gezielt manipuliert.
• Skalierung: Das System startet in der ersten Phase mit rund 50 Qubits und soll im weiteren Verlauf auf etwa 500 Qubits ausgebaut werden, um Verfahren zur Quantenfehlerkorrektur zu testen.
• Kompaktheit: Durch den Verzicht auf riesige Kühlaggregate lässt sich die Hardware deutlich kompakter und praxistauglicher für den industriellen Einsatz bauen.

Ziel: Ablösung klassischer Supercomputer

Projektleiter Prof. Kenji Ohmori unterstreicht die langfristige Vision des Forschungsteams:

„Wir wollen ein System schaffen, das schneller und nützlicher ist als Supercomputer bei der Bewältigung spezifischer gesellschaftlicher Probleme. Letztlich wollen wir, dass unser System die bestehende Computerinfrastruktur vollständig ersetzt.“

Prof. Kenji Ohmori, Projektleiter vom Institute for Molecular Science

Derzeit führt der Quantenrechner grundlegende Rechenoperationen aus. Im nächsten Entwicklungsschritt stehen die Systemintegration und die Gewährleistung der Stabilität für großflächige, fehlertolerante Berechnungen im Vordergrund.

(red)