文章发表于2026-03-10 09:47:45，归属【科技前沿】分类，已有9人阅读
2025年8月，日本推出了由国产零部件与软件打造的超导量子计算机。这一成果彰显了日本在量子计算领域的技术实力，体现了该国自主设计、制造并集成完整量子系统的能力。2025 年大阪世博会期间，参观者可通过专门展区亲身体验这项前沿技术。
量子计算机如何工作？
量子计算机的工作原理与传统计算机截然不同。它们利用量子比特（也称量子位），借助叠加态和量子纠缠等量子效应，从而能够解决普通计算机无法处理的问题。
量子计算机与普通计算机的运行方式完全不同：普通计算机只能使用 0 或 1 的比特，而量子计算机采用量子比特，正是依靠叠加态和量子纠缠等量子效应，使其能够攻克常规计算机难以解决的难题。
降低对外依赖
大阪量子计算机项目的核心关键部件均由日本自主研发。从将量子比特冷却至接近 10 毫开尔文温度的稀释制冷机，到承担前期主要冷却环节的脉管制冷机，所有设备均为日本国产。
此举使日本降低了对进口设备的依赖，实现了技术自主化。该项目是多工程学科的高度融合，涵盖低温制冷技术、微加工工艺、电子控制系统与纠错算法，并将所有技术统一集成于一套完整的量子计算架构中。
完善的软件生态系统
除先进硬件外，项目还配套了强大的软件系统。从用户界面到控制系统，全部采用开源工具构建，这套工具被命名为面向程序员与用户的开源量子工具链（OQTOPUS）。
该软件让量子计算机的编程、运行与监控变得简单易用，为科研人员、开发者与爱好者提供了友好的使用环境。大阪团队通过将软件开源并自主研发，推动了量子软件领域的协作与持续迭代升级。
充满希望的未来
该展览与多摩美术大学久保田明博教授合作，展示由量子计算机创作的艺术作品，实现科学与创意的融合。本届世博会旨在让量子技术更通俗易懂，激发新一代量子创新人才的兴趣。
量子计算机有望解决全球性难题，涵盖新材料研发、复杂系统优化以减轻环境影响等领域。量子计算机还将通过机器学习等领域的突破，彻底改变日常生活。凭借此展览，日本已展现出在全球量子竞赛中走在前列的实力。