富士通推出鑽石自旋量子電腦原型，下一步要靠光連結模組

富士通 2026 年 9 月 8 日公布的，是一項關鍵硬體里程碑，但不是一台已可大規模容錯運算的量子電腦。該公司表示，已開發出全球首台可運作的鑽石自旋量子電腦原型，將鑽石中的錫空位（tin-vacancy，SnV）中心量子位元直接整合到光子積體電路中；系統能執行量子閘操作，並為未來以光學方式串接多個模組奠定基礎。211

富士通做出了什麼？

這套原型以鑽石中的 SnV 中心作為自旋量子位元，並將其與晶片上的光子電路整合。光可用來控制及讀出量子位元；依富士通提出的擴充構想，未來也能作為模組之間的連線媒介。211

這與超導量子處理器是不同的硬體路線。富士通的重點並非短期內用鑽石量子位元取代超導量子位元，而是打造一個可結合高保真度鑽石自旋操作與光學互連的架構，藉此朝模組化擴充邁進。2

關鍵不只在鑽石，而在「光子整合」

量子硬體想要擴大規模，難點之一是如何連接更多可用的量子位元，同時不破壞脆弱的量子資訊。富士通將鑽石量子位元與光子元件放入同一套系統，讓控制光與量子位元發出的訊號光可經由光波導傳輸。

其技術資料指出，系統採用氧化鋁光波導電路；這類電路在 SnV 中心控制光與訊號光所使用的可見光波段，具有較低的光損耗。11

富士通將此次成果歸因於三項關鍵能力：

• 適用於鑽石自旋硬體的量子電路轉換與量子位元控制技術；
• 鑽石與氧化鋁／二氧化矽結構的異質接合及薄化技術；
• 與 SnV 中心相容的光子積體電路製程技術。213

這些技術的意義在於，讓實體量子位元模組不只是實驗室元件，而有機會接入較傳統的量子運算工作流程。

仍須極低溫，但比典型超導系統高一些

富士通表示，該原型可在約 −271.6°C 下運作。相較之下，該公司引用的典型超導量子電腦運作溫度約為 −273.13°C。雖然溫度較高，兩者差距仍很小；這套系統依然是低溫系統，並未免除專用冷卻設備的需求。2

富士通也展示可透過 Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform 使用這台原型。公司表示，其量子電路轉換能力可讓使用者提交量子電路，而不必直接處理鑽石自旋硬體的底層細節。213

背後的研究基礎

這項工作源自富士通、荷蘭台夫特理工大學（TU Delft）及量子技術研究機構 QuTech 自 2020 年開始的合作研究。12

富士通也指出，相關研究基礎包括 2025 年 3 月展示的通用鑽石自旋量子閘組，錯誤機率低於 0.1%；以及更早之前完成的遠端氮空位（NV）中心糾纏與量子閘操作展示。這些成果共同支撐了如今結合 SnV 與光子電路的原型。2

目前只有單一模組，別把目標當成現況

新公布的設備是單一模組原型，不應與 250 個或 1,000 個邏輯量子位元的量子電腦混為一談。後兩者是富士通的研發目標，並非這台原型已展示的運算能力。28

富士通提出的後續時程包括：

• 2027 年：開發多模組鑽石自旋原型；
• 2030 年後：進一步推動鑽石自旋與超導硬體整合；
• 2030 年度：目標達成 250 個邏輯量子位元；
• 2035 年度：目標達成 1,000 個邏輯量子位元。238

這條路線是與富士通的超導量子計畫並行，而不是取而代之。富士通在 2025 年已啟動超過 10,000 個物理量子位元的超導量子電腦研發，目標於 2030 年度完成，並設計為可運作 250 個邏輯量子位元。36

為何值得關注？

這項發表顯示富士通正同時押注多條量子硬體路線：一條是朝大量物理量子位元發展的超導系統，另一條則是著眼於光學互連與長期混合式架構的鑽石自旋模組。

鑽石自旋方案是否真能跨越原型階段，關鍵仍在下一步：能否可靠地用光學方式連接多個模組。單一模組的完成很重要，但尚不足以證明其能大規模擴充。28

此消息也突顯日本量子硬體產業環境的變化。多家媒體報導，NEC 已於 2026 年 3 月底停止實體量子電腦硬體研發，背景是商業化面臨挑戰；這是新聞媒體報導的動向，並非 NEC 對外發布的新產品公告。相對之下，富士通仍持續投入超導與鑽石自旋兩種路線。1718