Máy tính lượng tử được phát triển trong nước đầu tiên của Nhật Bản. Ảnh: Sankei/Takumi Kamoshida.

Máy tính này sử dụng các mạch siêu dẫn được làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp để loại bỏ điện trở và tạo ra các bit lượng tử (qubit), đơn vị thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử. Với 64 qubit, nó vượt tốc độ của máy tính lượng tử 27 qubit đi vào hoạt động năm 2021 của IBM.

Viện nghiên cứu Riken cho phép nhiều công ty và trường đại học truy cập trực tuyến vào máy tính lượng tử mới, khai thác sức mạnh tính toán cực nhanh của nó cho hàng loạt dự án nghiên cứu. Các startup có thể nắm được kiến thức chuyên môn trong những ứng dụng điện toán lượng tử.

Khác với máy tính truyền thống, máy tính lượng tử sử dụng cơ học lượng tử, lĩnh vực vật lý mô tả hành vi của các vi hạt như electron và nguyên tử, để thực hiện các phép tính. Vì có thể thực hiện nhiều phép tính cùng lúc, đôi khi máy tính lượng tử có thể dễ dàng giải quyết những vấn đề mà siêu máy tính dù mất hàng chục nghìn hay hàng trăm triệu năm cũng không thể giải được.

Theo Yasunobu Nakamura, giám đốc Trung tâm Điện toán Lượng tử Riken, người dẫn đầu quá trình phát triển máy tính lượng tử nội địa của Nhật Bản, cho biết "Việc ra mắt máy tính lượng tử không phải là mục tiêu cuối cùng mà chỉ là một cột mốc quan trọng. Cuộc đua chỉ vừa mới bắt đầu",

Máy tính lượng tử được kỳ vọng sẽ thúc đẩy nghiên cứu trong các lĩnh vực cần tính toán phức tạp như phát triển vật liệu mới, y học, tài chính và trí tuệ nhân tạo (AI). Máy tính lượng tử cũng sẽ giúp giải mã những thông tin mã hóa hiện được dùng trên Internet và trong lĩnh vực tài chính dễ dàng hơn.

Nhật Bản đã đề ra kế hoạch phát triển máy tính lượng tử trong nước từ tháng 4/2021. Kể từ đó, Trung tâm Điện toán Lượng tử Riken cùng với một số đơn vị khác đã cùng nhau phát triển công nghệ này. Tháng 12/2022, Nhật Bản đã đạt được một bước tiến quan trọng khi sản xuất được nguyên mẫu máy tính lượng tử đầu tiên trong nước hoạt động thành công.

Nhằm mục tiêu phát triển một máy tính lượng tử có thể sử dụng rộng rãi trong thực tế vào năm 2040 và trong tương lai xa hơn, Nhật Bản dự tính cần đạt tới khoảng 1 triệu qubit. Tuy nhiên, đến nay chỉ có vài chục đến vài trăm qubit được sử dụng trong các máy tính lượng tử trên thế giới, do đó việc áp dụng máy tính lượng tử vào thực tế vẫn còn rất xa.