Integration der Qubits Quantencomputer: Fujitsu und Riken entwickeln 256-Qubit-Modell

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Fujitsu Limited und Riken haben einen supraleitenden 256-Qubit-Quantencomputer entwickelt. Der Computer wurde im Riken RQC-Fujitsu Collaboration Center entwickelt und basiert auf der fortschrittlichen Technologie der 64-Qubit-Version.

Die 64-Qubit-Technologie wurde im Oktober 2023 mit Unterstützung des japanischen Ministeriums für Bildung, Kultur, Sport, Wissenschaft und Technologie (MEXT) eingeführt. Es wurden neue Technologien entwickelt, um eine sehr dichte Integration der Qubits zu erreichen. Diese Entwicklung markiert einen entscheidenden Schritt hin zur praktischen Anwendung supraleitender Quantencomputer und zur Erschließung ihres Potenzials zur Lösung komplexer Probleme.

Beide Organisationen werden den supraleitenden 256-Qubit-Quantencomputer in ihre Plattform für hybrides Quantencomputing integrieren und ihn ab dem ersten Quartal des Geschäftsjahres 20252 Unternehmen und Forschungseinrichtungen weltweit anbieten. Die Erweiterung der Plattform von 64 auf 256 Qubits ermöglicht es den Benutzern, komplexere Herausforderungen zu bewältigen, darunter die Analyse größerer Moleküle sowie die Implementierung und Demonstration komplexer Fehlerkorrekturalgorithmen.

Effiziente Ausführung quantenklassischer Algorithmen

In Zukunft werden beide Unternehmen die Benutzerfreundlichkeit der Plattform weiter verbessern, indem sie eine nahtlose Zusammenarbeit zwischen Quanten- und klassischen Computern ermöglichen, um die effiziente Ausführung hybrider quantenklassischer Algorithmen zu ermöglichen. Der supraleitende 256-Qubit-Quantencomputer von Fujitsu und Riken meistert einige wichtige technische Herausforderungen, darunter die nötige Kühlung in einem Mischkryostaten. Dies wird durch eine sehr dichte Integration der Qubits und ein modernes thermisches Design erreicht. Weitere wichtige Merkmale sind:

Skalierbarer 3D-Anschluss: Ermöglicht eine effiziente Skalierung der Qubit-Anzahl ohne komplexe Neugestaltungen durch die Anordnung von vier 64-Qubit-Einheitszellen in einer 3D-Konfiguration. Die 256-Qubit-Maschine nutzt das gleiche Einheitszellendesign wie ihr 64-Qubit-Vorgänger und demonstriert damit die Skalierbarkeit dieses Architekturansatzes.

Vervierfachung der Integrationsdichte im Mischkryostaten: Vervierfachung der Qubit Integrationsdichte im Mischkryostaten, sodass die 256-Qubit-Maschine in derselben Kühleinheit betrieben werden kann wie das 64-Qubit-System. Hochoptimiertes Design, das die Wärmeentwicklung der elektronischen Steuerung sorgfältig mit der Kühlleistung des Kryostaten ausgleicht und gleichzeitig das notwendige Ultrahochvakuum und die extrem niedrigen Temperaturen aufrechterhält.

Quantencomputer in großem Maßstab

Fujitsu hat es sich zum Ziel gesetzt, die praktische Anwendung von Quantencomputern sowohl in der Hardware als auch in der Software zu beschleunigen. Über seine Plattform für hybrides Quantencomputing wird Fujitsu weltweit Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die in verschiedenen Bereichen, darunter Finanzen und Arzneimittelforschung, gemeinsam forschen, Quantencomputer in größerem Maßstab bereitstellen.

Fujitsu und Riken werden ihre Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen fortsetzen, um einen 1.000-Qubit-Computer zu entwickeln, der 2026 in einem neuen Gebäude im Fujitsu Technology Park installiert werden soll. Darüber hinaus werden die beiden Organisationen ihre Zusammenarbeit im „Riken RQC-Fujitsu Collaboration Center“ von März 2025 bis März 2029 verlängern und weiterhin an der langfristigen Forschung und Entwicklung von Technologien arbeiten, die die Realisierung noch größerer supraleitender Quantencomputer ermöglichen.

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