根據波士頓顧問（BCG）公司調查，量子運算將改變多個產業，預估到了2040年，量子運算將創造8,500億美元的產值，BCG也預測，在未來十年內，將有五種相互競爭的量子硬體技術展開競賽。顯然，量子霸權已成全球科技產業兵家必爭之地，日本富士通也早就投入相關佈局，以協助企業銜接傳統運算與量子運算，為未來做好準備。
2018年富士通正式發表模擬量子運算的數位退火（Digital Annealer）晶片及Digital Annealer雲端運算服務，這款晶片是以量子運算概念為基礎所打造的數位電路結構設計，能高速、有效地使用大數據進行組合最佳化演算。
台灣富士通數位共創事業處事業開發經理王榕朗解釋，目前以退火技術為基礎的運算包含數位退火（Digital Annealing）以及量子退火（Quantum Annealing）兩類，其靈感皆源自於傳統冶金熱退火（Thermal Annealing）物理現象—金屬材料經過加熱再緩慢降溫的過程會趨向能量最低、最穩定的狀態，因此非常適合解決高運算複雜度的最佳化問題（例如金融、化學等領域）。
他提到，同樣受到量子疊加（Superposition）、量子穿隧（Tunneling）等量子計算特性的啟發，數位退火晶片以半導體數位電路（Digital Circuits）模擬量子位元運算行為，並且具有高擴充性、高連結性、低錯誤率等優點，目前富士通DAU已發展至第4代100kbit全連結（Fully-connected）架構。此外，有別於目前只能在絕對零度下運行的量子退火晶片，數位退火晶片在室溫環境即可運作，由於不需要特定要求或複雜的基礎設施來支援運算，因此可節省大量能源。
攜手台大合作著眼人才培育
為了培育人才，富士通近年來也積極攜手全球頂尖研究機構共創AI及量子啟發運算之合作，除了北美與新加坡之外，2020年富士通也提供台灣大學為期半年的數位退火雲端服務，進行以COVID-19議題為主軸的合作研究專案，解決醫護人員排班問題、疫苗分配優化以及送餐的物流問題。
其中，醫護人員排班問題主要是根據醫護平均工時、休假比、疫情潛伏期等變因，分析最佳的排班情形以即時應變負擔過重的醫療保健系統；而疫苗分配是在疫苗資源有限的情況下，計算病毒可能的傳播路徑，並且分析最具成本效益的疫苗分配方法以遏止疫情蔓延；由於疫情下利用外送平台及自駕機器人的送餐需求激增，根據外送員人數、餐廳訂單量、送餐區域、訂餐量等變因進行研究，計算出最佳物流路線以解決封城狀態的食物配送難題。
他提到，數位退火另一個特色是運用穿隧效應來取得最佳解，「最佳解並不是完全唯一的最好的解。舉例而言，金融業有許多投資組合，哪一種投資組合才最適合？由於每個人都有不同的限制以及需求，因此最適合個人的投資組合並不一定適合所有人，這也是為何要強調是『相對的最佳解』，定義出來的組合是針對個別情況下，相對最好的組合。」而穿隧效應的優勢，即在於可大幅節省運算的時間，特別適用於金融、製造、物流、醫療以及零售等等領域。
王榕朗以醫護人員排班問題為例指出，醫護人員排班可能需要考量諸多因素，例如有些人喜歡上午班，有些人喜歡下午班，如何輸入這些條件才能排出最符合所有人利益的情況。諸如此類，都適合運用DAU技術來達到，其他應用領域還可以包括配送路線規劃、公共事業管理、需求預測、飯店管理、零售等等。「簡而言之，數位退火技術主要是為了嘗試解決傳統計算無法實現的速度、精度及規模，執行平行且即時的優化計算，以便在幾秒內便能解決複雜的組合優化或是技術無法解決、曠日廢時的複雜難題。」
CaaS平台提供端到端方案
不只是類量子運算的研究，富士通也致力於通用型量子電腦開發，2020年與世界領先的研究機構，包含日本理研（RIKEN）、東京大學、大阪大學以及荷蘭TU Delft理工大學等研究機構攜手，展開多方合作。
除了與理研、東京大學投入超導量子位元研究外，富士通也與荷蘭TU Delft理工大學合作研究以鑽石的自旋量子位技術為基礎的量子電腦基礎研究和開發。這種技術主要是將「氮-空缺中心」（Nitrogen-vacancy Centers，NV）這類的雜質原子引入到鑽石中，讓鑽石產生自旋態，進而形成量子位元；另外，富士通也與大阪大學合作通用量子電腦的糾錯技術以及應用算法領域。
而為了銜接傳統電腦與量子電腦，富士通也成功開發出量子模擬器（Quantum Simulator）能夠在富士通超級電腦PRIMEHPC FX 700叢集系統上處理39個量子位元的量子電路，而該系統採用的是與富岳（Fugaku）超級電腦相同的Arm處理器A64FX。新研發的量子模擬器，能夠高速執行量子模擬器軟體Qulacs，性能表現是其他量子模擬器的兩倍，對於被預期未來數十年間將會投入實際應用的量子運算來說，富士通的新型量子模擬器可望成為發展的重要橋樑。
「量子電腦與古典運算其實是兩條各自不同的發展道路，」他提到，兩者各有適合的場合與應用的場景，不會相互取代，這也是富士通推出運算即服務（Fujitsu Computing as a Service，CaaS）的原因。
CaaS平台主要提供了三種獨立的硬體架構，包含高效能運算、DAU以及通用型量子電腦，企業可以透過這個平台，依據不同的情境，選擇不同的硬體資源。在高效能運算方面，使用者將可以取得搭載世界頂尖超級電腦「富岳」技術的PRIMEHPC FX1000運算服務；而透過CaaS Digital Annealer將有助於使用者，以當前傳統運算無法實現的速度來解決複雜組合優化問題。
台灣富士通數位共創事業處事業開發經理王榕朗，量子電腦與古典運算其實是各自兩條不同的發展道路，兩者各有適合的場合與應用的場景，不會相互取代。
除此之外，富士通也會提供CaaS技術諮詢服務，可為企業提供所需軟體、服務整合平台、顧問及客製服務，讓各服務能夠無縫整合，減少企業導入、運用負擔，「這是一套端到端的解決方案，富士通原本就提供不同的基礎架構，例如DAU以及未來的通用型量子電腦，藉由CaaS，企業無須自建主機也不用建立機房，而且富士通也能協助企業解決問題，不管是HPC、數位退火或是新的量子電腦都可以協助企業打造最佳解。」王榕朗說。
他強調，富士通期望以「Fujitsu Uvance」為基石，透過「CaaS」，幫助因導入成本高、後續維運負荷大，而對超級電腦及「數位退火Digital Annealer」技術而卻步的企業組織，輕鬆運用高效能運算技術。「期待此服務能活用在金融、製造、零售物流、地震及海嘯等防災預測、藥物研發或基因治療等各式領域，以促進解決廣泛社會課題。」