Tại Nhật Bản, phương thức tiếp cận lai hybrid tích hợp giữa công nghệ điện toán lượng tử và siêu máy tính có được sức cuốn hút mạnh mẽ, nếu thành công trên thực tế sử dụng có thể giúp các công ty Nhật Bản có ưu thế cạnh tranh lớn hơn trong các lĩnh vực như thuốc, vật liệu tiên tiến và nhiều lĩnh vực công nghệ khác.

Mặc dù máy tính lượng tử có tốc độ tính toán nhanh gấp 100 triệu lần so với siêu máy tính thông thường, cho phép hỗ trợ mô phỏng kỹ thuật số và lượng tử phức tạp nhưng các máy lượng tử hiện nay cần được giữ trong môi trường siêu lạnh, có thể không ổn định và dễ bị lỗi kỹ thuật. Làm mát siêu nặng tăng thêm khối lượng của thiết bị, chi phí và mức tiêu thụ năng lượng, hạn chế lĩnh vực sử dụng máy tính lượng tử.

Theo bài viêt của Nikkei Asia, Để khắc phục điều đó, Riken, tổ chức nghiên cứu toàn diện và lớn nhất Nhật Bản về khoa học cơ bản và ứng dụng, lên kế hoạch thiết lập liên kết liên lạc giữa máy tính lượng tử và Fugaku, siêu máy tính nhanh thứ 2 thế giới để khắc phục điểm yếu này. Bản tin cho biết thêm: “Chỉ những tính toán cốt lõi mới được chuyển sang máy tính lượng tử, trong khi siêu máy tính Fugaku tổ chức sắp xếp và củng cố những kết quả đầu ra khác nhau nhằm tiếp cận giải pháp phù hợp”.

Trong những năm qua đang diễn ra cuộc cạnh tranh gay gắt về phát triển điện toán lượng tử trên toàn cầu, các siêu cường công nghệ như Nhật Bản, Trung Quốc và Mỹ đã không ngừng phát triển những kết quả lượng tử. Năm 2019, một máy tính lượng tử của Google thực hiện một phép tính trong ba phút mà một siêu máy tính phải mất 10, 000 năm. Google đặt mục tiêu xây dựng một máy tính lượng tử không lỗi, sẵn sàng đưa vào sử dụng thực tế năm 2029.

Riken đang tìm cách đánh bại Google bằng phương pháp lai ghép hybrid, viện nghiên cứu sẽ thiết lập nguyên mẫu đầu tiên ở Nhật Bản vào cuối tháng 3/2023 tại thành phố Wako, gần Tokyo. Riken cũng có kế hoạch hợp tác với một liên doanh các công ty bao gồm Toyota Motor, Hitachi và Sony Group nhằm thúc đẩy khai thác sử dụng cơ sở hạ tầng điện toán tích hợp công nghệ lượng tử với siêu máy tính.

“Viện nghiên cứu Riken sẽ thành lập một nhóm công tác vào năm tài chính 2023 để nghiên cứu những phương pháp và công cụ tính toán khác nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động truyền tải dữ liệu giữa máy tính lượng tử và Fugaku,” Trang Nikkei nhấn mạnh. Song song cùng Nhật Bản, châu Âu cũng đang nghiên cứu phương án tiếp cận hỗn hợp máy tính lượng tử và siêu máy tính. Tháng 12/2022, tổ chức nghiên cứu và công nghệ Phần Lan VTT thông báo đã thành công kết nối máy tính lượng tử HELMI với siêu máy tính LUM của châu Âu.

HELMI là máy tính lượng tử đầu tiên của Phần Lan, một hệ thống 5 qubit bắt đầu hoạt động vào năm 2021. “Hệ thống mà máy tính lượng tử được kết nối không phải là siêu máy tính thông thường mà là LUMI, siêu máy tính nhanh nhất châu Âu, có thể thực hiện đến 309 petaflop. Tương tự như HELMI, LUMI được đưa vào hoạt động năm 2021,” một bản tin của ComputerWeekly cho biết.