▲ 일본 오사카대(大阪大)에서 개발한 양자컴퓨터 이미지 [출처=홈페이지]일본 오사카대(大阪大)에 따르면 2023년 12월22일부터 초전도 양자컴퓨터 국산 3호기의 클라우드 서비스를 시작할 계획이다. 국산 부품이나 소프트웨어를 검증해 개선하기 위한 목적이다.42개 기관이 참여한 '양자소프트웨어컨소시엄'은 양자컴퓨터의 사용 사례를 탐색하고 사용자의 요구나 의견을 반영해 시스템을 발전시킬 방침이다.양자컴퓨터는 기존 컴퓨터와 비교할 수 없을 정도로 짧은 시간에 많은 문제를 해결할 수 있다. 공동연구그룹은 양자컴퓨터를 초전도 양자비트로 구축해 클라우드를 통해 이용할 수 있는 서비스를 구축했다.연구자는 원격지에서 양자 알고리즘을 실행하고 소트트웨어의 개량·동작 확인을 하거나 사용 사례를 탐색할 수 있다. 개발된 양자컴퓨터는 이화학연구소(理化学研究所)가 제공한 64 양자 비트칩을 사용하고 있다.이화학연구소는 2023년 3월27일 초전도 양자컴퓨터 초호기의 칩을 클라우드에 공개했다. 당초 3호기에 이화학연구소가 공개한 16양자 비트칩을 장착했다가 동년 11월3일 64양자 비트칩으로 교체했다.3호기는 초호기에서 사용했던 해외에서 수입한 부품을 사용하던 것을 대폭 국산 부품으로 치환했다. 냉동기, 저잡음전원, 저온증폭기, 자기실드 등 많은 부품을 국산으로 교체했지만 높은 수준의 양자 비트 성능을 실현했다.양자컴퓨터는 1980년대부터 이론적으로 연구하기 시작했다. 신재료 개발, 금융, 신약 개발, 기계학습 등을 위해서는 계산을 고속화할 필요가 있기 때문이다.현재 구글, IBM, 중국과학기술대, 중국저장대, 미국의 스타트업인 리제티(Rigetti) 등만이 59양자비트 이상의 제어를 실현했다. 다수 기업과 대학이 이러한 목료로 도전했지만 성공한 사례를 찾아보기 어렵다.일본 정부는 2023년 3월 이화학연구소, 후지츠, 오사카대, 산업기술총합연구소 등이 공동으로 50 양자비트 이상의 제어에 성공했다. 직접 개발한 2차원 집적회로와 수직배선패키지를 사용했다

일본 산업기술종합연구소(産業技術総合研究所)에 따르면 2017년 3월 NEC와 연계해 우주의 방사선에 의한 오작동을 기존의 100분의 1 이하로 저감한 반도체를 개발했다.에너지절약과 낮은 오작동 확률을 양립한 것이 특징이다. 지상에서 가속기를 사용해 방사선을 조사하는 실험에서 성능을 확인했다.우주항공연구개발기구(JAXA)가 2018년에 발사할 '혁신적 위성기술 실증 1호기'에 싣고 우주 공간에서 검증할 계획이다.우주 공간은 방사선량이 지상의 수만배이기 때문에 방사선이 반도체에 닿으면 오작동이 생기기 쉬워 인공위성 등 고장의 원인이 된다.우주에서 사용하는 반도체는 전용설계하거나 회로를 다중화하는 것으로 오작동을 피해왔지만 회로가 커졌기 때문에 전력 절약과 양립하기 어려웠다.NEC 등은 프로그램을 통해 회로를 자유자재로 수정할 수 있는 반도체 'FPGA' 기술을 개량했다. FPGA는 배선을 전기적으로 제어해 회로를 변경한다.개발한 반도체는 전압을 가한 장소만 회로가 물리적으로 연결돼 전자가 흐르는 구조이다. 전자가 흐르는 범위를 한정해 방사선의 영향에 의한 불필요한 전자의 움직임을 억제하고 오작동을 낮추는 것이다.JAXA와 실시한 실험에서는 오작동의 발생 빈도가 기존 FPGA의 100분의 1이하로 감소됐다. 전력 효율은 10배 높아졌다. 2019년 통신기기로 실용화하고 인공위성에 대한 활용할 수 있도록 목표를 정했다.

일본 산업기술종합연구소(産業技術総合研究所)는 2016년 어느 방향에서도 볼 수 있는 디스플레이를 개발했다. 특수렌즈구조를 사용한 독자적인 표시기술을 활용해 공공장소, 대형시설 등에 광고 선전효과를 향상시킬 전망이다.