Fujitsu ontwikkelt supergeleide kwantumcomputer met meer dan 10.000 qubits

Fujitsu kondigt aan dat het is begonnen met het onderzoek naar en de ontwikkeling van een supergeleide kwantumcomputer met een capaciteit van meer dan 10.000 qubits. De bouw van deze computer moet in het fiscale jaar 2030 voltooid zijn. De nieuwe supergeleide kwantumcomputer zal met 250 logische qubits werken en gebruikmaken van Fujitsu's STAR-architectuur. Deze early-stage fault-tolerant quantum computing-architectuur (early-FTQC) is eveneens door het bedrijf ontwikkeld. 

Fujitsu heeft als doel praktische kwantumcomputing mogelijk te maken, vooral in gebieden zoals materiaalkunde, waarmee complexe simulaties tot baanbrekende ontdekkingen kunnen leiden. Daarbij ligt de nadruk op het bevorderen van belangrijke schaaltechnologieën die essentieel zijn voor diverse technische toepassingen. Als onderdeel van dit initiatief is Fujitsu geselecteerd als uitvoerende partij voor het “Research and Development Project of the Enhanced Infrastructures for Post-5G Information and Communication Systems”, dat openbaar is uitgeschreven door NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). 

Fujitsu draagt bij aan het themagebied dat de industrialisatie van kwantumcomputers bevordert. Het project wordt uitgevoerd in samenwerking met het Japanse National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) en RIKEN en loopt tot het fiscale jaar 2027. Na de bouw van de 10.000-qubits machine zal Fujitsu zich blijven richten op geavanceerde onderzoeksinitiatieven gericht op de integratie van supergeleide en diamant-spin-gebaseerde qubits vanaf fiscaal jaar 2030. Het bedrijf wil een machine met 1.000 logische qubits realiseren tegen fiscaal jaar 2035, waarbij ook de mogelijkheden voor meerdere onderling verbonden qubit-chips worden onderzocht. 

Wereldwijde voortrekkersrol
Volgens Vivek Mahajan, Corporate Executive Officer, Corporate Vice President, als CTO verantwoordelijk voor System Platform bij Fujitsu, wordt Fujitsu wereldwijd erkend als leider in kwantumcomputing, van software tot hardware. "Dit project, onder leiding van NEDO, draagt sterk bij aan de verdere ontwikkeling door Fujitsu van een Made-in-Japan fouttolerante supergeleide kwantumcomputer. Daarnaast streven we ernaar supergeleide kwantumcomputing te combineren met diamant-spintechnologie als onderdeel van onze roadmap. Door het realiseren van 250 logische qubits in fiscaal jaar 2030 en 1.000 logische qubits in fiscaal jaar 2035 wil Fujitsu een wereldwijde voortrekkersrol in kwantumcomputing vervullen. Tegelijkertijd zullen we de volgende generatie van ons HPC-platform ontwikkelen door gebruik te maken van onze FUJITSU-MONAKA-processorlijn, die ook FugakuNEXT aandrijft. Fujitsu zal zijn platformen voor high-performance en kwantumcomputing verder integreren om een uitgebreid computingplatform voor klanten te bieden.”

Achtergrond
De wereld staat voor steeds complexere uitdagingen die om computerkracht vragen die verder gaat dan wat traditionele computers kunnen bieden.
Kwantumcomputers bieden de mogelijkheid om deze problemen op te lossen en significante vooruitgang te boeken in diverse domeinen. Terwijl een volledige fouttolerante kwantumcomputer met één miljoen qubits het ultieme doel is, richt Fujitsu zich op praktische oplossingen op korte termijn. Fujitsu’s toewijding aan kwantumcomputing blijkt uit de R&D-inspanningen. In augustus 2024 heeft Fujitsu samen met de universiteit van Osaka zijn STAR-architectuur onthuld. Dat is een hoog-efficiënte kwantumcomputingarchitectuur gebaseerd op fase-rotatiepoorten. De architectuur maakt de weg vrij voor early-FTQC-systemen die in staat zijn om conventionele computers met 60.000 qubits te overtreffen [2]. 

Op hardwaregebied bracht het RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center, opgericht in 2021, al in oktober 2023 een 64-qubit supergeleide kwantumcomputer uit, gevolgd door een toonaangevend 256-qubit-systeem in april 2025.

Opschaling naar grotere systemen vereist oplossingen voor uitdagingen zoals het behouden van hoge betrouwbaarheid tussen meerdere onderling verbonden qubit-chips en een grotere integratie van componenten en bedrading binnen verdunningskoelkasten. Behalve deze supergeleide aanpak is Fujitsu ook het potentieel van diamant-spin-gebaseerde qubits aan het verkennen, die licht gebruiken voor qubit-connectiviteit. Dit onderzoek vindt plaats in samenwerking met Delft University of Technology (TU Delft) en QuTech, een toonaangevend onderzoekscentrum voor kwantumtechnologie, en heeft geleid tot de succesvolle creatie van hoog-nauwkeurige en controleerbare qubits.