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富士通、スズを用いたダイヤモンドスピン方式の量子コンピュータ試作機を開発

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スズをイオン注入したダイヤモンド基板とシリコン基板を接合した、量子コンピュータ試作機のチップの構造図。

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富士通株式会社は2026年9月8日に、ダイヤモンドスピン方式による量子コンピュータのプロトタイプを開発したと発表しました。ダイヤモンド結晶中のスズ-空孔(SnV)センターを量子ビットとして用いる世界初の構成を実現しています。

高輝度なSnVセンターの活用と動作温度の向上

本プロトタイプは、従来のダイヤモンドスピン方式で一般的だった窒素-空孔(NV)センターではなく、スズ-空孔(SnV)センターを量子ビットとして採用しています。これにより、従来比で約10倍相当の高輝度な特性を実現しました。また、超伝導方式の量子コンピュータが動作する約-273.13℃よりも高い、約-271.6℃での動作を確認しています。

独自の集積技術によるチップ化を実現

スケーラブルなチップ作製のため、スズをイオン注入したダイヤモンド基板とシリコン基板を接合する異種材料接合技術、およびダイヤモンドを数百ナノメートルまで薄層化する技術を開発しました。さらに、単一の光子を取り出すためのフォトニクス集積回路をナノメートルサイズのダイヤモンド結晶に集積することにも成功しています。

ハイブリッドプラットフォームとの連携

ユーザーは、同社のハイブリッド量子コンピューティングプラットフォーム「Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform」を介して、方式の違いを意識することなく本プロトタイプを利用できます。量子回路をダイヤモンドスピン方式向けの制御命令に変換する機構も開発されています。

大規模化に向けた今後の展開

富士通は2027年を目標に、複数の量子モジュールから成るプロトタイプの開発に取り組むとしています。将来的には超伝導方式の量子コンピュータとの接続技術も開発し、2035年度には1,000論理量子ビット機の実現を目指しています。

発表元: https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000603.000093942.html