Fujitsu表示,这款原型机兼顾量子态保持、量子比特互连和规模化扩展潜力

Fujitsu宣布开发出一款新型量子计算机原型机,在计算核心中引入特殊结构钻石,并采用不同于超导路线的“钻石自旋”方案,目标是提升量子态保持能力和系统扩展性。

据日本ITmedia当地时间9日报道,Fujitsu此次公布的原型机以钻石内部的电子自旋作为量子比特。

这项技术的关键在于所使用的特殊结构钻石材料。Fujitsu将部分碳原子替换为锡,并引入空位结构,借助由此形成的电子自旋等量子特性,构建量子信息处理所需的量子比特。

Fujitsu表示,公司自2020年起便与Delft University of Technology联合开展相关研究。与常见的、以氮取代部分碳原子的钻石量子计算方案不同,Fujitsu此次采用的是以锡和空位结构为核心的技术路线。

从公司披露的信息来看,这一路线的主要优势之一在于更有利于维持量子态稳定。量子比特容易受到外部环境微小变化影响而产生误差,而“钻石自旋”方案对外部噪声相对不敏感,因此有望提升计算准确性。

除量子态保持能力外,量子比特之间的互连也是该方案的重点。量子计算不仅需要增加量子比特数量,还需要对各量子比特进行稳定互连和控制。Fujitsu认为,这一方案在向大规模系统扩展时具备潜在优势。

目前,量子计算领域较为领先的路线之一是通过极低温冷却电路运行的超导方案,Fujitsu自身也在推进超导量子计算机研发。相比之下,此次发布的“钻石自旋”方案可在相对较高温度下运行,并在量子比特互连方面展现出优势,因此被视为另一种值得关注的量子计算平台。

Fujitsu表示,相关技术未来不仅将用于提升单台量子计算机性能,还将进一步拓展至连接不同路线量子计算机、实现协同计算的应用场景。

Fujitsu研究所Fellow兼量子研究所所长Shintaro Sato表示,公司将推进“钻石自旋”方案的规模化,并持续开发支持“连接量子计算机进行计算”的相关技术。

在量子计算市场尚未收敛至单一路线的背景下,Fujitsu正并行推进超导与钻石两条技术路线,同时提升计算精度、可扩展性和互连能力,并将异构量子计算纳入布局。

不过,这款原型机目前尚未证明已具备实际商用水平的性能。未来在扩展至大规模系统过程中,能否持续稳定维持量子态,以及计算效率和误差率可提升到何种水平,仍是后续需要验证的关键课题。

Fujitsu此次进展也显示,量子计算竞争正从单纯比拼量子比特数量,转向对材料、结构以及稳定计算环境构建能力的综合较量。至于“钻石自旋”方案能否成为超导路线之外的重要选项,仍有待进一步观察。

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