Fujitsu aloittaa yli 10 000 kubitin suprajohtavan kvanttitietokoneen kehitystyön, tavoitteena valmistuminen vuonna 2030

Kehitystyötä tehdään osittain osana NEDO-hanketta, jonka tavoitteena on edistää kvanttitietokoneiden kehitystä tuotantokäyttöön.

Tämä on käännös Fujitsu Limitedin 1.8.2025 julkaisemasta tiedotteesta
https://global.fujitsu/en-global/newsroom/gl/2025/08/01-01

Fujitsu on ilmoittanut aloittaneensa tutkimus- ja kehitystyön, jonka tavoitteena on rakentaa yli 10 000-kubittinen, suprajohtava kvanttitietokone. Rakennustyön on määrä valmistua vuonna 2030.

Uusi suprajohtava kvanttitietokone toimii 250 loogisella kubitilla ja hyödyntää Fujitsun innovatiivista "STAR-arkkitehtuuria", joka on yhtiön kehittämä varhaisen vaiheen vikasietoinen kvanttilaskenta-arkkitehtuuri (early-FTQC). Fujitsun tavoitteena on mahdollistaa kvanttilaskennan käytännön soveltaminen, ja tehdä se erityisesti materiaalitieteen kaltaisilla aloilla, joissa monimutkaiset simulaatiot voivat johtaa mullistaviin löytöihin. Tämän saavuttamiseksi yhtiö keskittyy keskeisten skaalausteknologioiden edistämiseen useilla teknisillä osa-alueilla.

Osana kehitystyötä Fujitsu on valittu toteuttajaksi NEDOn (New Energy and Industrial Technology Development Organization) julkisesti kilpailuttamaan hankkeeseen “5G:n jälkeisten tietoliikennejärjestelmien parannettujen infrastruktuurien tutkimus- ja kehityshanke” (Research and Development Project of the Enhanced Infrastructures for Post-5G Information and Communication Systems) [1]. Fujitsu osallistuu hankkeen osa-alueeseen, joka keskittyy kvanttitietokoneiden kehityksen edistämiseen kohti tuotantokäyttöä. Hanke toteutetaan yhteistutkimuksena Japanin kansallisen edistyneen teollisuustieteen ja -teknologian instituutin (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST) ja RIKEN-tutkimuslaitoksen kanssa, ja se jatkuu tilikaudelle 2027 saakka.

Fujitsu on sitoutunut edistämään käytännöllisten ja teollisesti hyödynnettävien kvanttilaskentaratkaisujen kehitystä. Yli 10 000 kubitin koneen rakentamisen jälkeen Fujitsu jatkaa edistyneitä tutkimushankkeita, jotka tähtäävät suprajohtavien ja timanttipohjaisten spin-kubittien integrointiin tilikaudesta 2030 alkaen. Tavoitteena on toteuttaa 1 000 loogisen kubitin kone vuonna 2035. Samalla yhtiö aikoo tutkia useiden toisiinsa kytkettyjen kubittisirujen mahdollisuuksia.

Vivek Mahajan, Corporate Executive Officer, Corporate Vice President, CTO, System Platform, Fujitsu Limited, kommentoi:

"Fujitsu on jo tunnustettu maailman johtavaksi toimijaksi kvanttilaskennan laajalla kentällä, ohjelmistoista laitteistoihin. NEDOn johtama hanke edistää merkittävästi Fujitsun tavoitetta kehittää edelleen Japanissa valmistettu vikasietoinen suprajohtava kvanttitietokone. Osana tiekarttaamme pyrimme yhdistämään suprajohtavan kvanttilaskennan timantti-spin-teknologiaan. Saavuttamalla 250 loogista kubittia vuonna 2030 ja 1 000 loogista kubittia vuonna 2035, Fujitsu on sitoutunut johtamaan maailmanlaajuista kehitystä kvanttilaskennan alalla. Lisäksi Fujitsu kehittää seuraavan sukupolven suurteholaskenta-alustaansa (HPC), joka hyödyntää FUJITSU-MONAKA-prosessorisarjaa ja tulee toimimaan FugakuNEXT-supertietokoneen perustana. Integroimme edelleen suurteho- ja kvanttilaskenta-alustamme, jotta voimme tarjota asiakkaillemme kattavan laskentaratkaisun."

Teknologian kehityksen painopistealueet

Fujitsun tutkimustyö keskittyy seuraavien skaalausteknologioiden kehittämiseen.

• 1. Suorituskykyinen ja tarkka kubittien valmistusteknologia: Valmistustarkkuuden parantaminen Josephsonin liitoksissa ja suprajohtavien kubittien kriittisissä komponenteissa minimoi taajuusvaihteluja
• 2. Sirujen välinen kytkentätekniikka: Johdotus- ja pakkausteknologioiden kehittäminen useiden kubittisirujen yhteenliittämiseksi mahdollistaa suurempien kvanttiprosessorien kehittämisen.
• 3. Korkean tiheyden pakkaus ja kustannustehokas kubittien ohjaus: Kryogeenisen jäähdytyksen ja ohjausjärjestelmiin liittyvien haasteiden ratkaiseminen, mukaan lukien tekniikoiden kehittäminen komponenttien määrän ja lämmöntuoton vähentämiseksi.
• 4. Kvanttivirheenkorjauksen dekoodausteknologia: Algoritmien ja järjestelmäsuunnittelun kehittäminen mittausdatan dekoodaamiseksi ja kvanttilaskennan virheiden korjaamiseksi.

Taustaa

Maailma kohtaa yhä monimutkaisempia haasteita, jotka vaativat perinteisten tietokoneiden laskentatehon ylittävää kapasiteettia. Kvanttitietokoneet lupaavat ratkaista näitä aiemmin vaikeina pidettyjä ongelmia ja edistää merkittävästi kehitystä lukuisilla aloilla. Vaikka täysin vikasietoinen, miljoonan kubitin prosessointiteholla varustettu kvanttitietokone onkin lopullinen tavoite, Fujitsu keskittyy toimittamaan käytännön ratkaisuja jo lähitulevaisuudessa.

Fujitsun sitoutumista kvanttilaskentaan korostavat sen jatkuvat tutkimus- ja kehityshankkeet. Elokuussa 2024 Fujitsu julkisti yhteistyössä Osakan yliopiston kanssa STAR-arkkitehtuurin, joka on erittäin tehokas, vaihekiertoportteihin perustuva kvanttilaskenta-arkkitehtuuri. Tämä arkkitehtuuri tasoittaa tietä varhaisen vaiheen vikasietoisille (early-FTQC) järjestelmille, jotka pystyvät ylittämään perinteisten tietokoneiden suorituskyvyn vain 60 000 kubitilla [2]. Laitteistojen osalta RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center, joka perustettiin vuonna 2021 yhdessä RIKENin kanssa, on jo tuottanut 64 kubitin suprajohtavan kvanttitietokoneen lokakuussa 2023, ja sitä seurasi maailman johtava 256 kubitin järjestelmä huhtikuussa 2025 [3].

Skaalaaminen vielä suurempiin järjestelmiin edellyttää tiettyjen haasteiden ratkaisemista, kuten korkean tarkkuuden (fidelity) ylläpitämistä useiden toisiinsa kytkettyjen kubittisirujen välillä sekä komponenttien ja johdotuksen suurempaa integrointia laimennusjäähdyttimien sisällä. Suprajohtavan lähestymistapansa lisäksi Fujitsu tutkii mahdollisuuksia timanttipohjaisissa spin-kubiteissa, jotka käyttävät valoa kubittien väliseen kytkeytymiseen. Fujitsu tekee tällä alalla tutkimusta yhteistyössä Delftin teknillisen yliopiston ja johtavan kvanttiteknologian tutkimuslaitoksen QuTechin kanssa. Yhteistyö on johtanut erittäin tarkkojen ja hallittavien kubittien onnistuneeseen luomiseen.

Viitteet:

[1] Research and Development Project of the Enhanced Infrastructures for Post-5G Information and Communication Systems (5G:n jälkeisten tietoliikennejärjestelmien parannettujen infrastruktuurien tutkimus- ja kehityshanke)
[2] Simulaatioissa, joissa käytettiin 60 000 kubittia, STAR-arkkitehtuuri voi noin 10 tunnissa suorittaa materiaalien energianarviolaskelmia, jotka kestäisivät perinteisillä tietokoneilla 5 vuotta.
[3] Yksi maailman suurimmista suprajohtavista kvanttitietokoneista, joka on ulkopuolisten käyttäjien saatavilla (tilanne huhtikuussa 2025, Fujitsun mukaan).

Mediayhteydet
Fujitsu Finland Oy
Saara Torri, email: saara.torri@fujitsu.com

Fujitsusta
Fujitsun tarkoitus on rakentaa kestävämpää maailmaa vahvistamalla luottamusta yhteiskuntaan innovaatioiden avulla. Olemme asiakkaidemme digitalisaatiokumppani ympäri maailman, ja 113 000 työntekijäämme ratkaisevat työssään ihmiskunnan suurimpia haasteita. Palvelu- ja ratkaisuvalikoimamme perustuu viiteen avainteknologiaan: tekoäly, tietojenkäsittely, verkot, data ja turvallisuus sekä konvergoidut teknologiat, joita yhdistämällä autamme luomaan kestävää muutosta. Fujitsu Limitedin (TSE:6702) liikevaihto oli 3,6 biljoonaa jeniä (23 miljardia USD) 31.3.2025 päättyneellä tilikaudella, ja Fujitsu on edelleen markkinaosuudeltaan Japanin johtava digipalveluyhtiö. Lisätietoa: www.fujitsu.com/fi