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国立大学法人九州大学(本部:福冈県福冈市、総长:石桥达朗、以下:九州大学)と株式会社グルーヴノーツ(本社:福冈市中央区、代表取缔役社长:最首英裕、以下:グルーヴノーツ)は、量子コンピューティング技术の探求や社会応用発展に向けて、惭翱鲍を缔结しました。九州大学とグルーヴノーツは、(1)社会课题の解决を目的に、様々に変化する社会の问题を解くための量子コンピュータのモデル开発(定式化)、(2)人材育成と交流として、量子コンピュータに関わる技术者の育成?活跃支援、(3)未来のための技术开発を目指し、従来コンピュータおよび量子コンピュータの中でも「ゲート方式」と「アニーリング方式」を组み合わせた次世代の技术活用方式の开発に取り组みます。
図1 九州大学とグルーヴノーツの连携イメージ
自动车や家电、再生可能エネルギーや情报端末机器まで、あらゆる製品の製造に欠かすことのできない半导体。近年、世界的な半导体不足により製造业が减产に追い込まれるなどの事态が生じています。さらに半导体は経済安全保障の観点からも重要性を増しており、各国は国家の存亡をかけて半导体の开発竞争に乗り出しています。日本でも、「半导体の国内基盘を取り戻す」ことを目标に、先ずは2021年度の补正予算と合わせて约8,000亿円が投じられ、さらに今后10年间で官民合わせて10兆円规模の投资の必要性が论じられるなど、政官民が一体となった骨太の方针が示されています。
九州の半导体生产额は、全国(2兆5,000亿円(2021年度))のおよそ4割を占めています。ソニーセミコンダクターマニュファクチャリングや叁菱电机パワーデバイス製作所などの大手の半导体デバイスメーカー以外にも、半导体関连サプライチェーンに携わる公司?事业所が数多く存在しており、さらに罢厂惭颁新工场の诱致が始まるなど、九州には日本の半导体製造拠点再建に向けた基盘が集约されています。
罢厂惭颁新工场の稼働が开始する2024年度には约1,400名の人材确保が必要とされるなど、今后、九州地区において半导体関连の人材不足が深刻化すると予想されています。九州では、产业界?教育机関?行政机関等45机関が参画し、2022年3月に半导体関连の人材育成と确保を目指す产官学の共同组织「九州半导体人材育成等コンソーシアム」が设立されました。九州大学においても、本コンソーシアムでの活动を通して、社会ニーズに対応した人材育成に取り组んでいます。
図2 九州大学 颁笔厂化推进半导体拠点
さらに九州大学では、2019年度より内閣府の第二期SIP「戦略的イノベーション創造プログラム」における研究課題「光?量子を活用したSociety 5.0実現化技術」に参画し、研究課題の代表機関である東京大学からCPS(サイバーフィジカルシステム)化ノウハウ(方法論)のPoC(Proof of Concept)を受け、CPSを活用した半導体製造の社会実装を目的とした半導体拠点の構築を行っています。本拠点には、製造プロセスに関わる光?量子プロセス研究開発センター、プラズマナノ界面光工学センター、設計に関わるシステムLSI研究センター、およびデジタル処理能力向上を目指した量子コンピューティングシステム研究センターを備え、AI解析などサイバーシステムを活用しつつ、半導体関連企業との連携を実現しています。以上に示したように、九州大学では人材の育成と確保、および半導体製造の社会実装を実現する拠点構築を行い、九州半導体関連サプライチェーンの強靭化に向けた活動に取り組んでいます。
量子コンピュータは、量子力学という物理法则である「量子力学」の原理を応用して计算を行う技术で、従来型のコンピュータを遥かに凌ぐ処理速度の実现に期待が集まっています。九州大学が拠点化を进める半导体产业においても、量子コンピュータを活用することで颁笔厂の処理能力向上や最适化シミュレーションに高い関心が寄せられています。
量子コンピュータは、计算方法や用途の违いから大きく「ゲート方式」と「アニーリング方式」の2种类に分类されます。すでに実用化しているアニーリング方式は、多くの选択肢の中から最适な答えを求める「组合せ最适化问题」の解决に长けており、问题の数式を専用のモデル(「イジングモデル」)に変换しマシンに投入することで解を得ます。様々な公司でアニーリング方式の量子コンピュータ活用検讨が进む一方で、导入に向けた课题の一つに、この定式化?モデル化の难しさがあると言われています。
グルーヴノーツは、福岡市に本社を置く、世界で初めてアニーリング方式の量子コンピュータの商用サービス化を実現した企業です。量子コンピュータを活用できるクラウドプラットフォーム「MAGELLAN BLOCKS」では、ユーザー企業にとって課題であった定式化?モデル化に対応し、標準機能として提供しています。そのため、ユーザーは必要な情報を入力するだけの手軽さで量子コンピュータ活用が可能になり、生産計画や工程の最適化、ルートや積載の最適化、シフトの最適化に取り組むなど、多くの企業の現場で導入されています。
図3 グルーヴノーツによる量子コンピュータ活用事例の一部
九州大学は、半导体产业への量子コンピュータ社会波及効果の拡大と颁笔厂半导体拠点の强靭化を进める上で、このたび、量子コンピュータの产业応用にて世界トップクラスの実绩と実力を有するグルーヴノーツと连携することを决定しました。今后は両者で、量子コンピューティング技术の探求や社会応用発展に向けて、様々な产业分野への贡献も视野に、目まぐるしい社会状况の変化に応じた现実问题の定式化や、九州の地域活性化として产学双方向の人材交流などの取り组みを推进してまいります。
【连携内容】 ■高度化する社会课题への対応 基础研究の九州大学と社会実装のグルーヴノーツの连携による、社会状况の変化に応じた现実问题の定式化 ■地域の担い手となる人材育成と交流 量子コンピュータに関わる若手研究者の育成、相互技术者?研究者の交流 ■未来のための技术开発の推进 次世代の量子コンピューティング技术?活用方式の开発 (従来コンピュータ+量子コンピュータ、量子ゲート+量子アニーリングの组み合わせ活用など) |
九州大学 大学院システム情报科学研究院 教授 池上 浩
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