量子科技為美中高科技競爭的焦點之一，美國和日本將共同研究量產量子電腦使用的新一代半導體，攜手推動量子電腦領域的實際應用發展。日本研究團隊最新實現量子電腦「雙量子位門」高速化，被指是「超越迄今界限的劃時代成果」。
8月9日，日本岡崎分子科學研究所的團隊在科學雜誌《自然‧光子學》上發表研究成果稱，已大幅提升了作為性能遠高於目前電腦的「量子電腦」核心的算術元素「雙量子位門」速度。
相較於電腦的信息量單位「bit」（位）為「0」或「1」，量子電腦的單位是可表示「0和1的相互重合狀態」的「量子位」。
若使用兩個量子位相連的雙量子位門，可實現急劇高速化，但難題是易受外部環境的噪聲影響。該團隊將冷凍到接近絕對零度的銣原子逐一排列，並僅用千億分之一秒照射激光的方法，達到了足以無視噪聲影響的高速化。
據共同社報道，該研究所教授大森賢治表示，此次實現了雙量子位門中的全球最高速，比Google公司此前的世界紀錄快了1倍以上，為6.5納秒（納秒是10億分之一秒）。
若使用此次的方法，未來有望縮短至1納秒。大森賢治強調，「這是超越迄今界限的劃時代成果」，「願帶動更接近成品的通用量子電腦的開發。」
2021年7月27日，IBM公司日本分支機構表示，IBM已推出日本第一台用於商業應用的量子電腦，這是美日政府攜手推動將量子計算技術推向實際應用，致力於在這個領域抗衡中共。
據《日經亞洲評論》報道，「IBM Quantum System One」量子電腦在東京附近的川崎企業初創中心（Kawasaki Business Incubation Center）啟動並運行。東京大學將管理對該機器的訪問，這台量子電腦器將由量子創新倡議聯盟（Quantum Innovation Initiative Consortium）使用，該聯盟成員包括慶應義塾大學（Keio University）和豐田汽車。
除了美國外，日本成為繼德國之後第二個安裝IBM量子電腦的國家。2021年6月15日，IBM在德國埃寧根總部部署了一台「IBM Quantum System One」量子電腦。
量子電腦在執行某些大規模計算時，速度比最好的傳統電腦快得多，能在密碼破譯、大數據優化、天氣預報、藥物分析等領域具有優勢。
