Fujitsu entwickelt supraleitenden Quantencomputer

Der supraleitende Quantencomputer wird mit 250 logischen Qubits arbeiten und auf Fujitsus 'STAR-Architektur' basieren, die speziell für fehlertolerantes Quantencomputing im Frühstadium (Early-FTQC) entwickelt wurde. Fujitsu möchte Quantencomputing insbesondere in Bereichen wie der Materialwissenschaft, in denen komplexe Simulationen bahnbrechende Entdeckungen ermöglichen, praktisch nutzbar machen. Zu diesem Zweck wird sich das Unternehmen auch weiterhin auf die Weiterentwicklung wichtiger Skalierungstechnologien in verschiedenen Bereichen des Quanten Computing Stacks konzentrieren.

Im Rahmen dieser Bemühungen wurde Fujitsu als Implementierungspartner für das 'Forschungs- und Entwicklungsprojekt zur Verbesserung der Infrastrukturen für Informations- und Kommunikationssysteme nach 5G' ausgewählt, das von der Organisation für die Entwicklung neuer Energien und Industrietechnologien (NEDO) öffentlich ausgeschrieben wurde. Fujitsu wird einen Beitrag zum Projekt 'Vorantreiben der Entwicklung von Quantencomputern in Richtung Industrialisierung' leisten. Dieses Vorhaben wird in Zusammenarbeit mit dem National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) und RIKEN durchgeführt und läuft bis zum Geschäftsjahr 2027.

Das Unternehmen möchte die Entwicklung praktischer und industrietauglicher Quantencomputerlösungen vorantreiben. Nach dem Bau der 10.000-Qubit-Maschine will das Unternehmen ab dem Geschäftsjahr 2030 weitere Forschungsinitiativen starten, um supraleitende Qubits mit diamantbasierten Spin-Qubits voranzutreiben. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung einer Maschine mit 1.000 logischen Qubits im Geschäftsjahr 2035 – unter Berücksichtigung der Möglichkeit, mehrere Quantenchips miteinander zu vernetzen.

Schwerpunkte der Technologieentwicklung

Die Forschungsarbeiten von Fujitsu konzentrieren sich auf die Entwicklung der folgenden Skalierungstechnologien:

• Hochdurchsatzfähige, hochpräzise Qubit-Fertigungstechnologie: Verbesserung der Fertigungspräzision von Josephson-Kontakten, kritischen Komponenten supraleitender Qubits, die Frequenzschwankungen minimieren.
• Chip-to-Chip Interconnect-Technologie: Entwicklung von Verdrahtungs- und Verpackungstechnologien, die die Verbindung mehrerer Qubit-Chips ermöglichen und so die Herstellung größerer Quantenprozessoren erleichtern.
• Hochdichte Verpackung und kostengünstige Qubit-Steuerung: Bewältigung der Herausforderungen im Zusammenhang mit Kryokühlungs- und Steuerungssystemen, einschließlich der Entwicklung von Techniken zur Reduzierung der Bauteilanzahl und der Wärmeabgabe.
• Decodierungstechnologie für die Quantenfehlerkorrektur: Entwicklung von Algorithmen und Systemdesigns zur Decodierung von Messdaten und zur Korrektur von Fehlern in Quantenberechnungen.