El nuevo ordenador cuántico superconductor operará con 250 qubits lógicos y utilizará la innovadora "arquitectura STAR" de Fujitsu, una arquitectura de computación cuántica tolerante a fallos en fase temprana (early-FTQC) también desarrollada por la empresa. El objetivo de Fujitsu es hacer posible la informática cuántica práctica, particularmente en áreas como la ciencia de los materiales, donde las simulaciones complejas pueden desbloquear descubrimientos revolucionarios, y con este fin se centrará en el avance de tecnologías clave a través de varios dominios técnicos.
Como parte de este esfuerzo, Fujitsu ha sido seleccionada como parte ejecutora del "Proyecto de Investigación y Desarrollo de las Infraestructuras Mejoradas para los Sistemas de Información y Comunicación Post-5G" [1], solicitado públicamente por la New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO). Fujitsu contribuirá a la zona temática de avanzar en el desarrollo de los ordenadores cuánticos hacia la industrialización. El proyecto se promoverá mediante investigaciones conjuntas con el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industriales Avanzadas (AIST) y RIKEN, y se ejecutará hasta el año fiscal 2027.
Fujitsu se ha comprometido a impulsar el desarrollo de soluciones de computación cuántica prácticas e industrializadas. Después de que se construya esta máquina de 10.000 qubits, Fujitsu seguirá llevando a cabo iniciativas de investigación avanzada con el objetivo de la integración de superconductores y diamante basado en spin qubits desde el fiscal 2030 y tiene como000 qubit máquina lógica en el año fiscal 2035 mientras se considera la posibilidad de multiples quantum bit-chips interconectados.
Vivek Mahajan, Corporate Executive Officer, Corporate Vice President, CTO, responsable de System Platform, Fujitsu Limited, comenta:
"Fujitsu es ya reconocido como líder mundial en computación cuántica a través de un amplio espectro, desde el software hasta el hardware. Este proyecto, dirigido por NEDO, contribuirá significativamente al objetivo de Fujitsu de seguir desarrollando un ordenador cuántico superconductor y tolerante a fallos fabricado en Japón. También intentaríamos combinar la computación cuántica superconductora con la tecnología de giro del diamante como parte de nuestra hoja de ruta. Al realizar 250 qubits lógicos en el año fiscal 2030 y 1.000 qubits lógicos en el año fiscal 2035, Fujitsu se compromete a liderar el camino hacia adelante globalmente en el campo de la computación cuántica. Además, Fujitsu desarrollará la próxima generación de su plataforma HPC, utilizando su línea de procesadores FUJITSU-MONAKA, que también alimentará FugakuNEXT. Fujitsu seguirá integrando sus plataformas de computación cuántica y de alto rendimiento para ofrecer una plataforma informática completa a nuestros clientes".
Áreas de Desarrollo tecnológico
Los esfuerzos de investigación de Fujitsu se centrarán en el desarrollo de las siguientes tecnologías de escalado.
1. Tecnología de fabricación de qubits de alto rendimiento y alta precisión: mejora de la precisión de fabricación de las uniones Josephson, componentes críticos de los qubits superconductores que minimizan las variaciones de frecuencia.
2. Tecnología de interconexión chip a chip: desarrollo de tecnologías de cableado y empaquetado que permitan la interconexión de múltiples chips de qubit, facilitando la creación de procesadores cuánticos más grandes.
3. Embalaje de alta densidad y control de qubits de bajo costo: abordar los desafíos asociados con los sistemas criogénicos de refrigeración y control, incluido el desarrollo de técnicas para reducir el número de componentes y la disipación del calor.
4. Tecnología de decodificación para la corrección cuántica de errores: desarrollo de algoritmos y diseños de sistemas para decodificar datos de medición y corregir errores en cálculos cuánticos.
Antecedentes
El mundo se enfrenta a desafíos cada vez más complejos que exigen una potencia de cálculo más allá del alcance de los ordenadores tradicionales. Los ordenadores cuánticos ofrecen la promesa de abordar estos problemas anteriormente intratables, impulsando avances significativos en numerosos campos. Si bien un ordenador cuántico totalmente tolerante a fallos con 1 millón de qubits de potencia de procesamiento se considera el objetivo final, Fujitsu se centra en ofrecer soluciones prácticas a corto plazo.
El compromiso de Fujitsu con la computación cuántica se ve subrayado por sus continuos esfuerzos en I+D. En agosto de 2024, en colaboración con la Universidad de Osaka, Fujitsu presentó su arquitectura STAR, una arquitectura de computación cuántica altamente eficiente basada en puertas de rotación de fase. Esta arquitectura allana el camino para los primeros sistemas FTQC capaces de superar a los ordenadores convencionales con sólo 60.000 qubits [2]. En el frente del hardware, el RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center, establecido en 2021 con RIKEN, ya ha producido un ordenador cuántico superconductor de 64 qubits en marzo de 2023, seguido de un sistema líder mundial [3] de 256 qubits en abril de 2025.
Escalar a sistemas aún más grandes requiere superar desafíos como mantener una alta fidelidad en múltiples chips de qubit interconectados y lograr una mayor integración de componentes y cableado dentro de los refrigeradores de dilución. Además de su enfoque superconductor, Fujitsu también está explorando el potencial de los qubits basados en diamante, que utilizan la luz para la conectividad qubit. Fujitsu está llevando a cabo una investigación en esta área en colaboración con la Universidad de Tecnología de Delft y QuTech, un instituto líder de investigación en tecnología cuántica, que ha dado lugar a la exitosa creación de qubits altamente precisos y controlables.