Компания Fujitsu приступила к разработке сверхпроводникового квантового компьютера с более чем 10000 физических кубитов. Завершение проекта запланировано на 2030 финансовый год, когда система должна достичь уровня 250 логических кубитов. В основе архитектуры STAR лежит технология ранней отказоустойчивости (early-FTQC), которая позволит применять компьютер для сложных расчетов в материаловедении.
Fujitsu участвует в исследовательской программе NEDO по созданию инфраструктуры для пост-5G систем совместно с Национальным институтом AIST и институтом RIKEN. Проект рассчитан до 2027 года и направлен на промышленное внедрение квантовых вычислений. После 2030 года компания планирует интегрировать сверхпроводниковые кубиты с алмазными спиновыми кубитами, чтобы к 2035 году создать систему с 1000 логическими кубитами.
Техническая реализация проекта требует решения четырех ключевых задач. Первая касается повышения точности производства джозефсоновских переходов — критически важных элементов сверхпроводниковых кубитов. Вторая задача включает разработку технологий соединения нескольких кубит-чипов для создания крупных процессоров. Третье направление сосредоточено на компактном размещении компонентов и снижении тепловыделения в криогенных системах. Четвертая задача предполагает создание алгоритмов коррекции квантовых ошибок.
В августе 2024 года Fujitsu совместно с Университетом Осаки представила архитектуру STAR, которая позволяет достичь превосходства над классическими компьютерами при 60000 кубитах. На аппаратном уровне сотрудничество с RIKEN уже привело к созданию 64-кубитного компьютера в октябре 2023 года и 256-кубитной системы в апреле 2025 года.
Параллельно Fujitsu исследует алмазные спиновые кубиты совместно с Делфтским техническим университетом и институтом QuTech. Эта технология использует фотонные соединения между кубитами и демонстрирует высокую точность управления. Однако сверхпроводниковый подход остается основным направлением развития из-за более высокой технологической готовности.
Мировой тренд в квантовых вычислениях смещается от демонстрации отдельных кубитов к созданию масштабируемых систем. IBM планирует достичь 4000 кубит к 2025 году, а Google разрабатывает 1000-кубитные процессоры. Японская программа выделяется акцентом на раннюю отказоустойчивость и гибридные архитектуры.
Интеграция квантовых систем с классическими HPC-платформами остается важным направлением. Fujitsu использует процессоры FUJITSU-MONAKA в своих суперкомпьютерах, включая будущий FugakuNEXT. Это создает основу для гибридных вычислений, где квантовые устройства будут ускорять отдельные задачи.
