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全球知名半導體制造商羅姆（總部位于日本京都市）于2023年1月起與 Quanmatic Inc.（總部位于日本東京都新宿區(qū)，以下簡稱“Quanmatic”）展開合作，在半導體制造工序之一的EDS工序中測試并引入量子技術，以優(yōu)化制造工序中的組合。目前，雙方已經(jīng)在提高生產(chǎn)效率方面取得了一定成果，目標是在2024年4月正式應用該成果。在半導體制造工廠的大型量產(chǎn)線上證實量子技術對制造工序的優(yōu)化效果，在全球范圍內(nèi)尚屬先例。
近年來，很多領域都在嘗試利用量子技術，特別是量子退火算法*2在物流行業(yè)的配送路線優(yōu)化等組合優(yōu)化領域的應用越來越廣泛。另一方面，在半導體行業(yè)，隨著制造工序的增加，組合數(shù)量呈指數(shù)級增長趨勢，而且還存在很多制約條件，因此很難得到最優(yōu)解，目前，量子技術在生產(chǎn)工序中的應用僅限于類似于古典計算機可以運算的程度。
在EDS工序中也一樣，生產(chǎn)設備、測試設備、測試條件等的組合數(shù)很龐大，因此即使只是部分工序，也很難得出優(yōu)化制造工序的解決方案。所以，以往通常是根據(jù)基本的計算規(guī)則，利用所積累的知識和技術來進行操作（工序劃分）。
在這種背景下，羅姆與Quanmatic于2023年1月開始研究考慮到EDS工序中的各種制約條件的、使用量子解決方案的操作系統(tǒng)。Quanmatic擁有建基于早稻田大學和慶應義塾大學研究成果的量子計算技術效率提升產(chǎn)品群、充分利用量子和古典計算技術的計算框架以及專門的公式化技術，在此基礎上，融合羅姆多年來積累的豐富的知識、技術技巧和各種數(shù)據(jù)，雙方于2023年9月成功構建了原型。
通過在羅姆國內(nèi)外工廠對該原型進行測試和驗證，證實運轉(zhuǎn)率和交貨延遲率等目標指標分別提高了幾個百分點。通過形成算法，還可以大大縮短計算時間，使得根據(jù)制造條件的變化進行及時且合適的操作成為可能。
接下來，雙方將進一步深化合作，通過在海外工廠的反復試運行，進一步提高操作系統(tǒng)的精度，力爭在2024年4月正式投入運行。
早稻田大學 理工學術院 教授、Quanmatic CSO＆Co-Founder 戸川 望 表示：
“這一成果是將大學研究的高級數(shù)學優(yōu)化算法落實在具體應用中的一個案例，以量子相關技術為基礎，利用每天優(yōu)化的供應鏈提供半導體產(chǎn)品，這在量子技術的大規(guī)模實際應用方面具有非常重要的意義。我相信，通過不斷積累這樣的成果，將會為日本政府公布的“量子未來社會愿景”（到2030年量子技術的使用者達到1000萬人）奠定基礎。 ”
羅姆董事 高級執(zhí)行官 CTO 立石 哲夫表示：
“在實現(xiàn)無碳社會的進程中，半導體的作用越來越大，而半導體產(chǎn)品的穩(wěn)定供應也已成為一個社會課題。此次能夠利用量子技術開發(fā)出適合大型量產(chǎn)線的操作系統(tǒng)，對于半導體制造行業(yè)而言是非常大的進步，這將使實時優(yōu)化生產(chǎn)操作成為可能。羅姆不會止步于現(xiàn)在的成就，我們的目標是通過加快速度將量子技術及其相關方法引入到更多的工序中，構建適合所有工序的優(yōu)化供應鏈，加強ROHM的穩(wěn)定供應體系。 ”
*1) Electrical Die Sorting。用于測試晶圓上形成的芯片的電氣特性的工序，對于確保半導體元器件可靠性和提高成品率至關重要。
*2）由東京工業(yè)大學 西森 秀稔教授提出、由加拿大D-Wave Systems公司于2011年全球首次商用的技術，該技術引發(fā)了量子計算的研究熱潮。通常認為該技術在解決組合優(yōu)化問題方面表現(xiàn)出色，而且其應用性很強，因此在社會上的大范圍實際應用將指日可待。
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