来源:市场资讯
(来源:量子客)
近日,在2025年WIRED未来大会(WIRED Futures Conference 2025)上,富士通(Fujitsu)展示了其在量子计算领域的最新里程碑与宏伟蓝图。
富士通宣布,将在2030年,实现容错量子计算。目前正在开发具有全球最高性能水平的256量子比特超导量子计算机,并计划在2026年研制出1,024量子比特的超导量子计算机。
然而,富士通实现技术飞跃的核心并不单纯在于量子比特数量的堆砌,而是其底层设计理念的颠覆性创新。
01. 2030年,实现容错量子计算
会议期间,大阪大学教授兼理化学研究所-富士通合作中心副主任 Keisuke Fujii 与富士通研究中心量子实验室负责人Shintaro Sato 共同探讨了量子计算机的商用前景。
富士通于2020年左右全面涉足量子研究领域。当时,全球的早期领军企业正激烈竞逐下一代NISQ(含噪声中等规模量子)设备的开发,而富士通则选择了一条更为长远的道路。
富士通认为,NISQ技术所带来的性能提升是有限的,因此他们将目光投向了被誉为量子计算“终极完美”目标的容错量子计算机(FTQC)。
为了实现这一目标,量子纠错(QEC)技术不可或缺。佐藤信太郎与Keisuke Fujii一拍即合,共同开展针对量子纠错技术的长期联合研究,目标直指未来打造拥有百万量子比特的系统。
这一“长线策略”如今已被证明极具前瞻性。2024年,谷歌发布了Willow芯片,使利用逻辑量子比特进行量子纠错成为现实,全球计算焦点随之迅速转向FTQC领域。
富士通在2025年8月公布的最新路线图中明确提出:到2030年,将在配备超过10,000个物理量子比特的计算机上运行数百个逻辑量子比特,从而实现高度精确的实用型量子计算。
02. STAR架构突破“魔法态”瓶颈
量子计算要想拥有未来,必须依赖量子纠错,而这一突破口在于“基础软件”。在此次大会上,富士通提出了全新的STAR架构(时空高效模拟旋转量子计算架构)。
在传统的容错量子计算(FTQC)中,为了提高特殊量子态(即“魔法态”,极易受噪声干扰且在生成时容易出错)的纯度,必须进行“魔法态蒸馏”过程。
这一过程极其消耗计算资源,是整个FTQC流程的巨大瓶颈,传统上甚至需要达到百万量子比特规模的算力支撑。
STAR架构正是为优化这一高成本过程而生的设计理念。它能够以更少的资源实现“相位旋转门”(执行基础量子计算操作的关键逻辑门)。
据富士通报道,通过该架构,原本在材料科学等领域需要100万量子比特才能解决的实际算法(如物质能量估算),现在有望在6万量子比特的规模下进行,且计算成本至少降低一个数量级,整个求解过程仅需约10小时。
此外,STAR架构的真正价值在于其高度的通用性与硬件独立性,它可以应用于任何类型的量子计算机硬件。
Keisuke Fujii 表示,STAR架构在100个量子比特的NISQ机器与100万个量子比特的理想机器之间,成功创造了一个约1万量子比特的实用中间阶段——即“早期容错量子计算(Early-FTQC)”。
03. 静待量子计算的ChatGPT时刻
随着STAR架构等底层技术的成熟,量子计算将在材料设计、金融优化、药物研发和气候建模等领域展现出巨大的应用潜力。
尽管目前的许多应用仍处于实验性的NISQ阶段,但一旦加入了量子纠错技术,其计算精度和搜索效率将获得指数级飞跃。
Keisuke Fujii将当前的量子计算与早期的通用人工智能进行了对比:“研究人员还无法预测量子计算机的全部价值,这种情况与早期的AI惊人地相似。虽然属于量子计算机的‘ChatGPT阶段’还有一段距离,但就如同AI的2000年正在当下上演一样,到2030年,高性能机器的问世必将催生出我们目前无法预见的新型应用。”
引用:
[1]https://global.fujitsu/en-global/technology/key-technologies/news/ta-wired-eventreport-20260310
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