Fujitsu werkt aan kwantumcomputer met meer dan 10.000 qubits
Fujitsu is begonnen met onderzoek naar en de ontwikkeling van een supergeleide kwantumcomputer met een capaciteit van meer dan 10.000 qubits. Het systeem, dat in het fiscale jaar 2030 operationeel moet zijn, zal werken met 250 logische qubits en gebruikmaken van de door het bedrijf ontwikkelde STAR-architectuur. Deze architectuur is gericht op early-stage fault-tolerant quantum computing (early-FTQC) en moet praktische toepassingen mogelijk maken, met name op het gebied van materiaalkunde en complexe simulaties.
Het project maakt deel uit van het Research and Development Project of the Enhanced Infrastructures for Post-5G Information and Communication Systems, dat wordt gefinancierd door de Japanse organisatie NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). Fujitsu werkt hierin samen met het National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) en het onderzoeksinstituut RIKEN. Het initiatief loopt tot en met het fiscale jaar 2027.
Verdere opschaling
Na de realisatie van de 10.000-qubits-machine richt Fujitsu zich op verdere opschaling, met als doel een systeem met 1.000 logische qubits tegen 2035. Daarnaast onderzoekt het bedrijf de integratie van supergeleide qubits met qubits gebaseerd op diamant-spintechnologie, evenals de mogelijkheid om meerdere qubit-chips met elkaar te verbinden.
Vivek Mahajan, Corporate Executive Officer en CTO bij Fujitsu, stelt: “Fujitsu wordt wereldwijd erkend als leider in kwantumcomputing, van software tot hardware. Dit project, onder leiding van NEDO, draagt bij aan de ontwikkeling van een in Japan gebouwde fouttolerante supergeleide kwantumcomputer. We streven ernaar supergeleide kwantumcomputing te combineren met diamant-spintechnologie. Door 250 logische qubits in 2030 en 1.000 logische qubits in 2035 te realiseren, willen we een voortrekkersrol vervullen. Tegelijkertijd integreren we onze kwantum- en high-performance computing-platforms, waaronder de FUJITSU-MONAKA-processorlijn, die ook FugakuNEXT aandrijft.”
Technologische focusgebieden
De ontwikkeling concentreert zich op vier sleuteltechnologieën:
- Productie van qubits: verbetering van de nauwkeurigheid bij het fabriceren van Josephson-juncties, om frequentievariaties te verminderen.
- Chipverbindingen: technologieën voor het koppelen van meerdere qubit-chips, nodig voor grotere kwantumprocessors.
- Koeling en besturing: oplossingen voor cryogene koeling en het verminderen van warmteafgifte en componenten.
- Foutcorrectie: algoritmen en systeemontwerpen voor het detecteren en corrigeren van fouten in kwantumberekeningen.
Fouttolerante kwantumcomputer met één miljoen qubits
Kwantumcomputers bieden mogelijkheden voor problemen die voor traditionele systemen te complex zijn. Hoewel een volledig fouttolerante kwantumcomputer met één miljoen qubits het uiteindelijke doel is, werkt Fujitsu aan praktische toepassingen op korte termijn. In augustus 2024 presenteerde het bedrijf samen met de Universiteit van Osaka de STAR-architectuur, die efficiëntere kwantumberekeningen mogelijk maakt. Eerder bracht het RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center al een 64-qubits-systeem uit (2023), gevolgd door een 256-qubits-versie in april 2025.
Naast supergeleidende qubits onderzoekt Fujitsu, in samenwerking met de TU Delft en QuTech, ook diamant-spin-gebaseerde qubits. Deze benadering gebruikt licht voor qubit-verbindingen en heeft geleid tot hoog-nauwkeurige, controleerbare qubits.
De opschaling naar grotere systemen brengt uitdagingen met zich mee, zoals het behouden van betrouwbaarheid tussen gekoppelde chips en de integratie van componenten in koelsystemen. Fujitsu’s onderzoek omvat zowel supergeleidende als diamant-spin-technologieën.
Meer over Fujitsu
Over Wouter Hoeffnagel
