Fujitsu создала работающий прототип квантового компьютера на основе алмазных спиновых кубитов. Компания рассчитывает использовать фотонные соединения для масштабирования системы и уже в 2027 году создать многомодульную версию.
Квантовый компьютер из алмаза
В основе прототипа Fujitsu лежат олово-вакансионные центры (SnV) в алмазе, которые используются в качестве кубитов. Их интегрировали с фотонными интегральными схемами, чтобы считывать квантовые состояния с помощью света.
По данным компании, прототип работает при температуре около −271,6 °C — это немного выше типичной среды для работы сверхпроводниковых квантовых компьютеров (примерно −273,13 °C). Fujitsu также продемонстрировала возможность управлять системой через собственную Hybrid Quantum Computing Platform без необходимости отдельно разбираться в используемой аппаратной архитектуре.
Источник: Fujitsu.
Компания называет разработку первым действующим прототипом квантового компьютера данного типа с интегрированными SnV-центрами и фотонными схемами.
Главное — возможность масштабирования
Ключевая особенность архитектуры заключается в том, что отдельные квантовые модули можно соединять с помощью света. Это потенциально позволяет строить более крупные системы из нескольких относительно небольших блоков, вместо того чтобы пытаться разместить все кубиты в одном устройстве.
Алмазная платформа использует дефекты кристаллической решетки в качестве кубитов. Fujitsu выбрала SnV-центры вместо более распространенных NV-центров: по данным компании, они обладают структурной симметрией и меньше подвержены внешним шумам.
Источник: Fujitsu.
Для прототипа компания также разработала технологии соединения алмаза с другими материалами и уменьшения толщины алмазного слоя с сотен микрометров до сотен нанометров. Это необходимо для интеграции алмазных структур с фотонными схемами.
Следующий шаг — несколько модулей
Fujitsu планирует уже в 2027 году создать прототип квантового компьютера, состоящий из нескольких алмазных модулей. Параллельно компания начнет разрабатывать технологию объединения алмазной и сверхпроводниковой архитектур.
Создание прототипа стало результатом совместных исследований Fujitsu, Делфтского технического университета и исследовательского центра QuTech, которые начались в 2020 году. Проект также получил поддержку нидерландской программы Holland High Tech.
В долгосрочной перспективе Fujitsu рассчитывает создать систему на 250 логических кубитов к 2030 году и на 1000 логических кубитов к 2035. Это пока цели технологической дорожной карты, а не достигнутые показатели.
Напомним, ForkLog разобрал в очередном выпуске Quantum & After, кто платит за квантовую гонку, сколько это стоит и как отличить реальный прогресс от маркетинга.