Fujitsu ra mắt nguyên mẫu máy tính lượng tử spin kim cương dùng qubit SnV

Fujitsu ngày 8/9/2026 công bố một cột mốc phần cứng: nguyên mẫu hoạt động đầu tiên trên thế giới của máy tính lượng tử spin kim cương, trong đó các tâm thiếc–lỗ trống (tin-vacancy, SnV) được tích hợp trực tiếp vào mạch quang tích hợp. Hệ thống có thể vận hành các cổng lượng tử và được thiết kế làm nền tảng để kết nối các mô-đun trong tương lai bằng quang học. 211

Điều cần nhấn mạnh: đây không phải là việc ra mắt một máy tính lượng tử chịu lỗi quy mô lớn. Thiết bị mới là nguyên mẫu một mô-đun, còn việc liên kết tin cậy nhiều mô-đun bằng ánh sáng vẫn là bước phát triển tiếp theo.

Fujitsu đã chế tạo gì?

Nguyên mẫu sử dụng các tâm SnV trong tinh thể kim cương làm qubit spin — đơn vị thông tin lượng tử. Fujitsu ghép các qubit này với mạch quang trên chip, để ánh sáng phục vụ việc điều khiển và đọc trạng thái qubit; trong mô hình mở rộng mà công ty đề xuất, ánh sáng cũng sẽ dùng để nối các mô-đun máy tính lượng tử. 211

Đây là một hướng phần cứng khác với bộ xử lý lượng tử siêu dẫn. Thay vì chỉ thay thế qubit siêu dẫn trong ngắn hạn, Fujitsu đang theo đuổi một nền tảng có thể kết hợp thao tác spin kim cương độ chính xác cao với liên kết quang học, nhằm mở đường cho kiến trúc mô-đun quy mô lớn hơn. 2

Vì sao tích hợp quang học là điểm đáng chú ý?

Thách thức lớn khi mở rộng máy tính lượng tử là kết nối các qubit hữu ích mà không làm mất thông tin lượng tử vốn rất mong manh. Trong nguyên mẫu này, qubit kim cương và các thành phần quang học nằm trong cùng một hệ thống, cho phép dẫn ánh sáng phát ra hoặc ánh sáng điều khiển qua các ống dẫn sóng quang.

Tài liệu kỹ thuật của Fujitsu mô tả các mạch ống dẫn sóng bằng alumina, được thiết kế cho dải bước sóng khả kiến dùng để điều khiển tâm SnV và thu tín hiệu ánh sáng. 11

Fujitsu cho biết kết quả này dựa trên ba nhóm công nghệ:

• công nghệ chuyển đổi mạch lượng tử và điều khiển qubit cho phần cứng spin kim cương;
• liên kết dị thể và làm mỏng kim cương với các cấu trúc alumina/silicon dioxide; và
• công nghệ chế tạo mạch quang tích hợp tương thích với tâm SnV. 213

Mục tiêu là đưa mô-đun qubit vật lý này vào quy trình sử dụng máy tính lượng tử thông thường, thay vì chỉ tồn tại như một thiết bị nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.

Vẫn phải làm lạnh sâu, nhưng có thể truy cập qua nền tảng đám mây

Fujitsu cho biết nguyên mẫu vận hành ở khoảng −271,6°C. Mức này cao hơn nhiệt độ vận hành khoảng −273,13°C mà công ty nêu cho các máy tính lượng tử siêu dẫn điển hình, song đây vẫn là một hệ thống nhiệt độ siêu thấp, đòi hỏi hạ tầng làm lạnh chuyên dụng. 2

Công ty cũng đã trình diễn việc sử dụng nguyên mẫu thông qua Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform. Theo Fujitsu, năng lực chuyển đổi mạch cho phép người dùng gửi mạch lượng tử mà không cần trực tiếp xử lý các đặc tính riêng của phần cứng spin kim cương. 213

Nền tảng nghiên cứu phía sau nguyên mẫu

Công trình này tiếp nối hợp tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 2020 giữa Fujitsu, Đại học Công nghệ Delft và QuTech — viện nghiên cứu công nghệ lượng tử trực thuộc Đại học Công nghệ Delft. 12

Fujitsu cũng viện dẫn các thành quả nghiên cứu spin kim cương trước đó, trong đó có trình diễn vào tháng 3/2025 về một bộ cổng phổ quát với xác suất lỗi dưới 0,1%, cùng các trình diễn về vướng víu từ xa và vận hành cổng với tâm nitơ–lỗ trống (NV). Đây là một phần nền tảng nghiên cứu cho nguyên mẫu SnV kết hợp quang học mới. 2

Lộ trình tiếp theo: mục tiêu không phải năng lực hiện tại

Máy vừa công bố là nguyên mẫu một mô-đun. Không nên nhầm nó với máy 250 qubit logic hay 1.000 qubit logic: đây là các mục tiêu phát triển của Fujitsu, chưa phải năng lực được chứng minh ở thiết bị này. 28

Lộ trình Fujitsu công bố gồm:

• nguyên mẫu spin kim cương đa mô-đun vào năm 2027;
• tiếp tục nghiên cứu tích hợp phần cứng spin kim cương với phần cứng siêu dẫn sau năm 2030;
• mục tiêu 250 qubit logic trong năm tài chính 2030; và
• mục tiêu 1.000 qubit logic trong năm tài chính 2035. 238

Các kế hoạch này song hành, chứ không thay thế, chương trình qubit siêu dẫn của Fujitsu. Năm 2025, công ty đã khởi động nghiên cứu và phát triển máy lượng tử siêu dẫn có hơn 10.000 qubit vật lý, hướng tới hoàn thành trong năm tài chính 2030 và vận hành với 250 qubit logic. 36

Ý nghĩa rộng hơn

Thông báo này cho thấy Fujitsu đang theo đuổi nhiều con đường để mở rộng điện toán lượng tử: phần cứng siêu dẫn nhằm đạt quy mô qubit vật lý lớn, và mô-đun spin kim cương nhằm khai thác kết nối quang học cùng các kiến trúc lai về dài hạn. Giá trị thực sự của hướng spin kim cương sẽ phụ thuộc vào những bước tiếp theo, đặc biệt là việc chứng minh các liên kết quang học ổn định giữa nhiều mô-đun, chứ không chỉ riêng cột mốc nguyên mẫu một mô-đun. 28

Thời điểm công bố cũng phản ánh bức tranh phần cứng lượng tử đang thay đổi tại Nhật Bản. Các hãng tin đưa tin NEC đã dừng phát triển phần cứng máy tính lượng tử vật lý vào cuối tháng 3/2026, trong bối cảnh khó khăn về thương mại hóa; đây là thông tin do báo chí đưa ra, không phải một thông báo ra mắt sản phẩm của NEC. Trong khi đó, Fujitsu vẫn đầu tư song song cho cả hai hướng siêu dẫn và spin kim cương. 1718