Fujitsu und RIKEN entwickeln weltweit führenden supraleitenden 256-Qubit-Quantencomputer

Fujitsu Limited und RIKEN haben einen weltweit führenden supraleitenden 256-Qubit-Quantencomputer entwickelt. Der Computer wurde im RIKEN RQC-FUJITSU Collaboration Center entwickelt und basiert auf der fortschrittlichen Technologie der 64-Qubit-Version, die im Oktober 2023 mit Unterstützung des japanischen Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie (MEXT)1 eingeführt wurde. Es wurden neue Technologien entwickelt, um eine sehr dichte Integration der Qubits zu erreichen. Diese Entwicklung markiert einen entscheidenden Schritt hin zur praktischen Anwendung supraleitender Quantencomputer und zur Erschließung ihres Potenzials zur Lösung komplexer Probleme.

Beide Organisationen werden den supraleitenden 256-Qubit-Quantencomputer in ihre Plattform für hybrides Quantencomputing integrieren und ihn ab dem ersten Quartal des Geschäftsjahres 20252 Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit anbieten. Die Erweiterung der Plattform von 64 auf 256 Qubits ermöglicht es den Benutzern, komplexere Herausforderungen zu bewältigen, darunter die Analyse größerer Moleküle sowie die Implementierung und Demonstration komplexer Fehlerkorrekturalgorithmen.

In Zukunft werden beide Unternehmen die Benutzerfreundlichkeit der Plattform weiter verbessern, indem sie eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Quanten- und klassischen Computern ermöglichen, um die effiziente Ausführung hybrider quantenklassischer Algorithmen zu ermöglichen.

Der supraleitende 256-Qubit-Quantencomputer von Fujitsu und RIKEN meistert einige wichtige technische Herausforderungen, darunter die nötige Kühlung in einem Mischkryostaten. Dies wird durch eine sehr dichte Integration der Qubits und ein hochmodernes thermisches Designs erreicht. Weitere wichtige Merkmale sind:

1. Skalierbarer 3D-Anschluss

• Ermöglicht eine effiziente Skalierung der Qubit-Anzahl ohne komplexe Neugestaltungen durch die Anordnung von vier 64-Qubit-Einheitszellen in einer 3D-Konfiguration
• Die 256-Qubit-Maschine nutzt das gleiche Einheitszellendesign wie ihr 64-Qubit-Vorgänger und demonstriert damit die Skalierbarkeit dieses Architekturansatzes.

2. Vervierfachung der Integrationsdichte im Mischkryostaten

• Vervierfachung der Qubit Integrationsdichte im Mischkryostaten, sodass die 256-Qubit-Maschine in derselben Kühleinheit betrieben werden kann wie das 64-Qubit-System
• Hochoptimiertes Design, das die Wärmeentwicklung der elektronischen Steuerung sorgfältig mit der Kühlleistung des Kryostaten ausgleicht und gleichzeitig das notwendige Ultrahochvakuum und die extrem niedrigen Temperaturen aufrechterhält

Zukunftspläne

Fujitsu hat es sich zum Ziel gesetzt, die praktische Anwendung von Quantencomputern sowohl in der Hardware als auch in der Software zu beschleunigen. Über seine Plattform für hybrides Quantencomputing wird Fujitsu weltweit Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die in verschiedenen Bereichen, darunter Finanzen und Arzneimittelforschung, gemeinsam forschen, Quantencomputer in größerem Maßstab bereitstellen.

Fujitsu und RIKEN werden ihre Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen fortsetzen, um einen 1.000-Qubit-Computer zu entwickeln, der 2026 in einem neuen Gebäude im Fujitsu Technology Park installiert werden soll. Darüber hinaus werden die beiden Organisationen ihre Zusammenarbeit im „RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center“ von März 2025 bis März 2029 verlängern und weiterhin an der langfristigen Forschung und Entwicklung von Technologien arbeiten, die die Realisierung noch größerer supraleitender Quantencomputer ermöglichen.

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Hinweise für die Redaktion:

1. Zuschuss des japanischen Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie:
Quantum Leap Flagship Program (Q-LEAP) „Research and Development of Superconducting Quantum Computers (Research Representative: Yasunobu Nakamura) Grant No. JPMXS0118068682“

2. Beginn des FY25 bei Fujitsu ist der 1. April 2025.

Material zur Pressekonferenz vom 22.4.:

• Fujitsu Quantum Computing Strategy (Präsentation)
• Press briefing: world-leading 256-qubits superconducting quantum computer (Video)

Weiterführende Links:

• RIKEN, Fujitsu Launch Collaborative R&D Center in Japan in First Step Toward Realization of Superconducting Quantum Computers : Fujitsu Global
• Japanese joint research group launches quantum computing cloud service : Fujitsu Global
• Fujitsu erreicht mit dem weltschnellsten 36-Qubit-Quantensimulator einen bedeutenden technischen Meilenstein : Fujitsu Deutschland
• Fujitsu develops quantum/HPC hybrid computing technology to optimize solution brokering for customers : Fujitsu Global
• Fujitsu and RIKEN develop superconducting quantum computer at the RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center, paving the way for platform for hybrid quantum computing : Fujitsu Global