Fujitsu har presenterat en fungerande prototyp av en ny typ av kvantdator som kombinerar spinnbaserade qubits i diamant med fotoniska integrerade kretsar.
Tekniken bygger på så kallade tin-vacancy-center i diamant. Enkelt uttryckt skapas mycket små defekter i diamantens kristallstruktur som kan användas för att lagra och bearbeta kvantinformation.
Kan koppla ihop flera kvantmoduler
En av de stora utmaningarna med kvantdatorer är att öka antalet användbara qubits utan att systemet blir orimligt stort och komplicerat. Fujitsus lösning är därför konstruerad som mindre moduler som kan kopplas samman optiskt.
Företaget kombinerar diamantbaserade spinnqubits med fotoniska chip som kan transportera information mellan modulerna. Tanken är att många mindre kvantenheter på sikt ska kunna fungera tillsammans som en betydligt större dator.
Prototypen kan enligt Fujitsu arbeta vid omkring 1,6 kelvin, ungefär minus 271,6 grader Celsius. Det är fortfarande extremt kallt, men arkitekturen skiljer sig från de supraledande kvantdatorer som bland annat kräver mycket avancerade kryogena system.
Fujitsus bredare mål är 250 logiska qubits
Nästa steg är att bygga en prototyp med flera sammankopplade moduler under 2027. Fujitsu har samtidigt en bredare kvant-roadmap med målet att nå 250 logiska qubits under räkenskapsåret 2030. Företaget arbetar både med diamantspinn och supraledande kvantdatorer och ska även utveckla teknik för att koppla samman de två metoderna.
Logiska qubits är särskilt viktiga eftersom de använder felkorrigering för att skapa mer tillförlitliga kvantberäkningar av flera fysiska qubits. Det är därför inte samma sak som att bara jämföra hur många fysiska qubits olika kvantdatorer har.
Om den modulära tekniken fungerar i större skala skulle den kunna lösa en av kvantdatorernas svåraste utmaningar: att gå från små experimentella system till maskiner med tillräckligt många stabila qubits för praktiskt användbara beräkningar.
