Fujitsu планирует создать многомодульный прототип на алмазных спинах к 2027 году, а также сделать квантовые вычисления практичными к 2030 году. Согласно дорожной карте компании, к 2030 финансовому году планируется разработка системы с 250 логическими кубитами, а к 2035 финансовому году – с 1000 логическими кубитами.

«Мы рады объявить о создании этого прототипа квантового компьютера на алмазных спинах как о результате совместных исследований, проводимых с 2020 года между Fujitsu, Делфтским техническим университетом и QuTech», – отметил Кейс Эйкел, генеральный директор QuTech.

Прототип основан на использовании дефектов кристаллической решётки алмаза, известных как центры окраски, для создания кубитов. В отличие от традиционных систем, использующих азотно-вакансионные (NV) центры, новая разработка опирается на олово-вакансионные центры, в которых атом олова расположен между двумя вакансиями в структуре алмаза.

Симметричная структура SnV-центров делает их менее восприимчивыми к внешним помехам по сравнению с традиционными NV-центрами. Кроме того, SnV-центры излучают свет примерно в 10 раз ярче, что потенциально улучшает оптические соединения между квантовыми модулями и делает коррекцию ошибок более эффективной.

Для создания системы Fujitsu разработала процесс соединения высококачественных алмазных подложек с примесью олова с подложками из оксида алюминия и диоксида кремния. Алмаз был утончён с нескольких сотен микрометров до нескольких сотен нанометров для интеграции в квантовые чипы. Также были созданы фотонные интегральные схемы, объединяющие нанометровые алмазные кристаллы с оптическими волноводами из оксида алюминия, и механизм управления кубитами с помощью света, микроволн и радиочастотных волн.

«Подход на основе алмазных спинов, применённый в этом прототипе, не только обладает исключительной масштабируемостью сам по себе, но и может быть интегрирован со сверхпроводящими квантовыми компьютерами для расширения их возможностей, что позволит выполнять более сложные и масштабные вычисления», – заявил Вивек Махаджан, технический директор Fujitsu.

Устройство уже прошло испытания в тестовой среде через гибридную квантовую вычислительную платформу Fujitsu. По данным компании, пользователям не требуется специальных знаний для управления новым оборудованием.