Fujitsu wil tegen 2030 supergeleidende kwantumcomputer met 10.000 qubits bouwen

Een kwantumcomputer met 10.000 qubits klinkt indrukwekkend, maar het is volgens Fujitsu zelf pas een tussenstap. De qubit is de rekeneenheid van een kwantumcomputer, vergelijkbaar met de bit in een gewone computer. Waar bits alleen 0 of 1 kunnen zijn, kunnen qubits dankzij kwantummechanica meerdere toestanden tegelijk aannemen. Dat maakt kwantumcomputers in theorie geschikt voor berekeningen die voor klassieke supercomputers onmogelijk zijn, zoals het simuleren van complexe moleculen voor medicijnen of nieuwe materialen.

Het probleem is dat qubits extreem gevoelig zijn voor storing. Kleine schommelingen in temperatuur of magnetische velden zijn al genoeg om de kwantuminformatie te laten wegvallen. Om daar iets tegen te doen, worden veel fysieke qubits gebundeld tot één stabielere 'logische' qubit. Fujitsu-onderzoekers schatten dat een volledig foutbestendige kwantumcomputer uiteindelijk zo'n miljoen fysieke qubits nodig heeft. Met het huidige project wil het bedrijf niet meteen die sprong maken, maar eerst een werkend tussenstation bouwen.

Van 10.000 fysieke naar 250 bruikbare qubits

Het doel voor 2030 is een supergeleidende chip met ruim 10.000 fysieke qubits, die samen 250 logische qubits moeten opleveren. Dat aantal moet genoeg zijn voor wat Fujitsu 'early fault-tolerant quantum computing' noemt: een vroege vorm van foutbestendig rekenen die al bruikbaar is voor toepassingen in materiaalkunde, chemie en industrieel ontwerp. Fujitsu-topman Vivek Mahajan noemt het een stap richting een 'Made in Japan' kwantumcomputer die daadwerkelijk foutbestendig is. Het bedrijf mikt vervolgens op 1.000 logische qubits in 2035.

Om daar te komen, investeert Fujitsu in vier technische gebieden: nauwkeurigere productie van qubits, betere verbindingen tussen chips, compactere bekabeling in de extreem koude omgeving waarin de chips moeten werken, en slimmere software om meetfouten te herkennen en te corrigeren. Die laatste stap, kwantumfoutcorrectie, geldt als een van de grootste technische hindernissen in de hele sector.

Samenwerking met RIKEN en internationale partners

Het project bouwt voort op het RIKEN RQC-Fujitsu Collaboration Center, dat sinds 2021 bestaat en geldt als het centrum van Japans onderzoek naar supergeleidende kwantumchips. Dat samenwerkingsverband leverde in 2023 al een chip met 64 qubits op en in 2025 een systeem met 256 qubits, op dit moment een van de grootste operationele kwantumcomputers wereldwijd. Die systemen dienen als testomgeving voor de veel grotere machine die nu gepland staat.

Naast het Japanse spoor kijkt Fujitsu ook naar onderzoek van de TU Delft en QuTech naar diamantspin-qubits. Die werken, anders dan supergeleidende qubits, niet bij temperaturen vlak boven het absolute nulpunt en kunnen via licht met elkaar verbonden worden. Na 2030 wil Fujitsu beide technieken combineren tot hybride systemen. Het bedrijf ziet de kwantumcomputer niet als een losstaand laboratoriuminstrument, maar als onderdeel van een breder netwerk van supercomputers en AI-systemen, in lijn met zijn eerdere Digital Annealer-technologie voor optimalisatievraagstukken in de industrie.