Fujitsu esitteli timanttispin-kvanttitietokoneen prototyypin

Fujitsu julkisti 8. syyskuuta 2026 toimivan timanttispin-kvanttitietokoneen prototyypin, jossa timantin tina-aukko- eli SnV-keskukset on integroitu suoraan fotoniikkapiireihin. Yhtiön mukaan kyseessä on maailman ensimmäinen tällainen toimiva, kvanttiportteja ajava järjestelmä. Kyse on kuitenkin laitteistovirstanpylväästä ja yhden moduulin prototyypistä – ei vielä laajamittaisesta, vikasietoisesta kvanttitietokoneesta. 211

Mikä prototyypissä on uutta?

Prototyypin kubitit perustuvat timantissa oleviin SnV-keskuksiin. Niiden spin-tiloja käytetään kubitteina, ja samalle sirujärjestelmälle integroitu fotoniikka mahdollistaa valon hyödyntämisen kubittien ohjauksessa ja tilan lukemisessa. Fujitsun pidemmän aikavälin suunnitelmassa valolla olisi myös keskeinen rooli erillisten laskentamoduulien yhdistämisessä. 211

Tämä on eri laitteistopolku kuin suprajohtavat kvanttiprosessorit. Fujitsu ei esitä timanttispiniä suorana, lähivuosien korvaajana suprajohtaville kubiteille, vaan mahdollisena keinona yhdistää laadukkaita timanttispinoperaatioita ja optisia liitäntöjä modulaarisesti kasvavaan järjestelmään. 2

Miksi optinen kytkentä on keskeinen asia?

Kvanttilaskennan skaalaamisessa pelkkä kubittien lisääminen ei riitä: niiden välillä on kyettävä välittämään kvantti-informaatiota sitä häiritsemättä. Fujitsun prototyypissä timanttikubitit ja fotoniset komponentit ovat samassa järjestelmässä, joten ohjaus- ja signaalivaloa voidaan johtaa optisissa aaltojohteissa.

Yhtiön teknisissä aineistoissa kuvataan alumiinioksidista valmistettuja optisia aaltoputkipiirejä. Ne on suunniteltu SnV-keskusten ohjaus- ja signaalivalon käyttämälle näkyvän valon aallonpituusalueelle pienillä optisilla häviöillä. 11

Fujitsu nimeää prototyypin mahdollistaneiksi teknologioiksi kolme kokonaisuutta:

• timanttispin-laitteistolle kehitetyn kvanttipiirien muunnoksen ja kubittien ohjausteknologian;
• timantin heterogeenisen liittämisen ja ohentamisen alumiinioksidi- ja piidioksidirakenteiden kanssa; sekä
• SnV-keskuksille yhteensopivan fotoniikkapiirin valmistusteknologian. 213

Tavoitteena on, että fyysistä kubittimoduulia voisi käyttää tavallisen kvanttilaskennan työnkulun kautta eikä vain tutkimuslaboratorion erikoislaitteena.

Yhä kryogeeninen, vaikka lämpimämpi kuin tyypillinen suprajohtava laite

Fujitsun mukaan prototyyppi toimii noin −271,6 °C:n lämpötilassa. Se on korkeampi kuin yhtiön vertailuna käyttämä tyypillinen suprajohtavan kvanttitietokoneen noin −273,13 °C:n käyttölämpötila. Ero ei silti poista kryogeenisen jäähdytyksen ja erikoisinfrastruktuurin tarvetta. 2

Yhtiö kertoi myös demonstroineensa prototyypin käyttöä Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform -alustan kautta. Kvanttipiirien muunnostoiminnon tarkoitus on, että käyttäjä voi lähettää kvanttipiirejä ilman, että hänen täytyy hallita timanttispin-laitteiston yksityiskohtia. 213

Taustalla kuusi vuotta tutkimusyhteistyötä

Työ pohjautuu Fujitsun, Delftin teknillisen yliopiston ja QuTechin vuonna 2020 alkaneeseen tutkimusyhteistyöhön. QuTech on Delftin teknillisen yliopiston yhteydessä toimiva kvanttiteknologian tutkimuslaitos. 12

Fujitsu viittaa myös aiempiin timanttispin-tuloksiinsa, kuten maaliskuussa 2025 esiteltyyn universaaliin porttijoukkoon, jossa virhetodennäköisyys alitti 0,1 prosenttia. Taustalla ovat lisäksi aiemmat etäisten typpi-aukko- eli NV-keskusten lomittumista ja porttioperaatioita koskeneet demonstraatiot. 2

Mitä seuraavaksi – ja mitä laite ei vielä ole?

Julkistettu laite on yhden moduulin prototyyppi. Sitä ei pidä sekoittaa 250 tai 1 000 loogisen kubitin kvanttitietokoneeseen: nämä ovat Fujitsun kehitystavoitteita, eivät nyt esitellyn laitteen osoitettuja ominaisuuksia. 28

Fujitsun tiekartalla ovat:

• monimoduulinen timanttispin-prototyyppi vuonna 2027;
• timanttispin- ja suprajohtavan laitteiston integraation jatkotyö vuoden 2030 jälkeen;
• tavoite 250 loogisesta kubitista tilikaudella 2030; ja
• tavoite 1 000 loogisesta kubitista tilikaudella 2035. 238

Suunnitelma täydentää Fujitsun suprajohtavaa ohjelmaa, ei korvaa sitä. Yhtiö aloitti vuonna 2025 tutkimus- ja kehitystyön yli 10 000 fyysisen kubitin suprajohtavaa kvanttitietokonetta varten. Sen tavoitevalmistumisaika on tilikausi 2030, ja suunnitelmassa laite toimisi 250 loogisella kubitilla. 36

Merkitys: Fujitsu panostaa kahteen laitteistopolkuun

Julkistus osoittaa, että Fujitsu kehittää skaalautuvaa kvanttilaskentaa useammasta suunnasta: suprajohtavilla järjestelmillä tavoitellaan suurta fyysisten kubittien määrää, kun taas timanttispinmoduuleissa panostetaan optiseen yhdistettävyyteen ja pidemmän aikavälin hybridiarkkitehtuureihin.

Timanttispin-lähestymistavan todellinen mittatikku on seuraava vaihe: pystytäänkö moduulien välille rakentamaan luotettavat optiset yhteydet. Yhden moduulin toimivuus on tärkeä alku, mutta se ei vielä osoita järjestelmän kasvavan käytännössä suuriin mittaluokkiin. 28

Ajankohta korostaa myös Japanin muuttuvaa kvanttilaitteistokenttää. Uutisraporttien mukaan NEC lopetti fyysisten kvanttitietokoneiden laitteistokehityksen maaliskuun 2026 lopussa kaupallistamisen vaikeuksien keskellä. Kyse oli uutislähteiden raportoimasta kehityksestä, ei NEC:n tuotejulkistuksesta. Fujitsu puolestaan jatkaa investointeja sekä suprajohtavaan että timanttispin-pohjaiseen teknologiaan. 1718