Fujitsu ontwikkelt prototype van quantumcomputer op basis van diamantspins

Nieuw prototype van een quantumcomputer op basis van diamantspins met tin-vacaturecentra (SnV-centra) geïntegreerd in fotonische geïntegreerde schakelingen vormt een belangrijke stap naar schaalbare quantumcomputing
Benelux, 8 september 2026 – Fujitsu heeft vandaag aangekondigd dat het ’s werelds eerste werkende prototype heeft ontwikkeld van een quantumcomputer op basis van diamantspins, waarbij tin-vacaturecentra (SnV-centra) zijn geïntegreerd in fotonische geïntegreerde schakelingen (1) (2). Het prototype kan worden gebruikt bij een temperatuur van -271,6 °C, een hogere temperatuur dan de gebruikelijke temperatuur van supergeleidende quantumcomputers (-273,13 °C). Fujitsu heeft bovendien in een testomgeving aangetoond dat het prototype via het Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform kan worden gebruikt zonder dat daarvoor aanvullende specialistische kennis nodig is.
Dankzij de hoge betrouwbaarheid en efficiënte optische connectiviteit vormt deze ontwikkeling een belangrijke mijlpaal in de realisatie van een modulaire architectuur, een van de meest veelbelovende benaderingen om quantumcomputers op te schalen.
Het prototype is gebaseerd op de resultaten van gezamenlijk onderzoek waarmee Fujitsu, de Technische Universiteit Delft en QuTech, een wereldwijd toonaangevend onderzoeksinstituut voor quantumtechnologie en onderdeel van de TU Delft, in 2020 zijn gestart.
Fujitsu blijft de technologie voor de integratie van SnV-centra verder ontwikkelen en wil tegen 2027 een werkende multimodulaire quantumcomputer op basis van diamantspins realiseren. Daarnaast zal Fujitsu technologieën gaan ontwikkelen om de diamantspinbenadering te integreren met de supergeleidende benadering en zo verdere vooruitgang boeken in de richting van grootschalige quantumcomputers.
Dit initiatief maakt deel uit van Fujitsu’s quantumroadmap, waarin het bedrijf zijn ambitie uiteenzet om tegen 2030 praktische quantumcomputing te realiseren.
Reactie van Vivek Mahajan, Corporate Executive Officer, Corporate Vice President en CTO, verantwoordelijk voor System Platform, Fujitsu Limited
“De aanpak op basis van diamantspins die we in dit prototype hebben toegepast, biedt niet alleen op zichzelf uitzonderlijke schaalbaarheid, maar kan mogelijk ook worden geïntegreerd met supergeleidende quantumcomputers om hun mogelijkheden verder uit te breiden en complexere berekeningen op grotere schaal mogelijk te maken.
In lijn met onze roadmap om tegen boekjaar 2030 een systeem met 250 logische qubits en tegen boekjaar 2035 een systeem met 1.000 logische qubits te realiseren, blijft Fujitsu werken aan de praktische toepassing van quantumcomputing over een breed spectrum, van software tot hardware. Daarbij benutten we de belangrijkste voordelen van de diamantspinbenadering, waaronder hoge betrouwbaarheid en optische connectiviteit.”
Reactie van dr. Kees Eijkel, algemeen directeur van QuTech, Technische Universiteit Delft
“We zijn verheugd dit prototype van een quantumcomputer op basis van diamantspins te kunnen aankondigen als resultaat van het gezamenlijke onderzoek dat Fujitsu, de Technische Universiteit Delft en QuTech sinds 2020 uitvoeren. Het is een belangrijke mijlpaal in onze sterke samenwerking. Het aantonen van de verwachte schaalbaarheid van quantumcomputing met diamantspins blijft een lang en uitdagend traject. Door onze samenwerking met Fujitsu verder te versterken, zetten we ons echter in om deze ambitieuze en betekenisvolle uitdaging aan te gaan en de ontwikkeling van quantumtechnologieën van de volgende generatie te leiden.”
Overzicht van de ontwikkelde technologieën
Het prototype omvat de volgende drie door Fujitsu ontwikkelde technologieën:
Technologie voor het verbinden en verdunnen van heterogene materialen voor schaalbare quantumcomputingchips
Om quantumcomputingchips met SnV-centra te produceren, ontwikkelde Fujitsu een technologie voor het verbinden van heterogene materialen waarmee hoogwaardige diamantsubstraten, geïonimplanteerd met tin, aan aluminiumoxide-/siliciumdioxidesubstraten worden gehecht. Fujitsu ontwikkelde ook een verdunningstechnologie om de dikte van diamantsubstraten terug te brengen van enkele honderden micrometers tot enkele honderden nanometers, zodat ze geschikt zijn voor gebruik in quantumcomputingchips.
Fabricagetechnologie voor fotonische geïntegreerde schakelingen met SnV-centra
Fujitsu ontwikkelde technologie voor de fabricage van fotonische geïntegreerde schakelingen (3), waarbij diamantkristallen op nanometerschaal met SnV-centra worden geïntegreerd met optische golfgeleiders van aluminiumoxide. Deze golfleiders zijn transparant in het zichtbare lichtspectrum en maken het mogelijk om de afzonderlijke fotonen te extraheren die SnV-centra tijdens het uitlezen van qubits uitzenden. Voor de verwerking van diamant maakte Fujitsu gebruik van de resultaten van gezamenlijk onderzoek met de Universiteit van Tokio.
Technologie voor de omzetting van quantumcircuits voor de diamantspinbenadering
De diamantspinbenadering vereist aansturing van qubits door licht, microgolven en radiofrequentiegolven te combineren. Fujitsu ontwikkelde een mechanisme dat quantumcircuits die met quantumpoorten zijn beschreven omzet in aansturingssequenties voor deze fysieke processen binnen de diamantspinbenadering. De qubits kunnen zo worden aangestuurd via Fujitsu’s Hybrid Quantum Computing Platform.

Afb. 1. Prototype van de quantumcomputer op basis van diamantspins
Afb. 2. Elektronenmicroscoopbeeld en schematische weergave van een deel van de fotonische geïntegreerde schakeling, bestaande uit diamant met SnV-centra en aluminiumoxidegolfgeleiders
Afb. 3. Moleculaire structuren en emissiespectra van SnV-centra en NV-centra
Achtergrond
De diamantspinbenadering gebruikt roosterdefectstructuren in diamantkristallen, zogenoemde kleurcentra, als qubits. Deze aanpak bereikt een hoge betrouwbaarheid, omdat diamant intrinsieke eigenschappen heeft waardoor quantumtoestanden stabiel blijven (4). Daardoor kunnen logische qubits mogelijk betrouwbaar worden gevormd met minder fysieke qubits dan bij supergeleidende en andere benaderingen. Bovendien kunnen meerdere quantummodules flexibel met licht worden verbonden (5) (6), wat de bouw mogelijk maakt van systemen met een modulaire architectuur die efficiënt kan worden opgeschaald.
Gewoonlijk maakt de diamantspinbenadering gebruik van zogenoemde stikstof-vacaturecentra (NV-centra), die ontstaan door stikstofatoomonzuiverheden in diamantkristallen. Bij de ontwikkeling van dit prototype gebruikte Fujitsu echter tin-vacaturecentra (SnV-centra). Dankzij hun structurele symmetrie zijn deze minder gevoelig voor externe ruis dan NV-centra, waardoor ze aantrekkelijke kandidaten zijn voor stabiele kleurcentra met een hoge helderheid.
Onderzoeksondersteuning
Een deel van dit werk wordt ondersteund door het programma “Advanced Research Infrastructure for Materials and Nanotechnology” (ARIM) in Japan van het Japanse ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie (MEXT; voorstelnummer JPMXP1225NM0096). Dit onderzoeksproject is een samenwerking tussen QuTech en Fujitsu, medegefinancierd door Holland High Tech met een PPS-toeslag voor onderzoek en ontwikkeling in de topsector HTSM en een PPS-toeslag voor onderzoek en innovatie van het ministerie van Economische Zaken.
Opmerkingen
Volgens onderzoek van Fujitsu dat in september 2026 werd uitgevoerd.
Tin-vacaturecentrum (SnV-centrum): een roosterdefect in diamant waarbij één tinatoom (Sn) zich tussen twee aangrenzende vacatures bevindt. Het is een type structuur dat een kleurcentrum wordt genoemd.
Fotonische geïntegreerde schakeling: een geïntegreerde schakeling die informatie verwerkt door licht (fotonen) te genereren, aan te sturen en te detecteren. Dit staat tegenover elektronische processen, die informatie verzenden door gebruik te maken van de eigenschappen van elektronen.
Intrinsieke eigenschappen waardoor quantumtoestanden stabiel blijven: onderzoeksgroepen, waaronder de Technische Universiteit Delft en Fujitsu, hebben een tweequbitpoortwerking aangetoond met een foutkans van minder dan 0,1% door gebruik te maken van elektronspins en kernspins van NV-centra in diamant (Phys. Rev. Applied 23, 034052 (2025)).
Met licht kunnen meerdere quantummodules flexibel worden verbonden: een optische verbinding kan elektronspinqubits zelfs over afzonderlijke chips of cryostaten heen koppelen door fotonen te gebruiken om verstrengeling tussen spins op afstand te genereren. Zo heeft een gezamenlijk onderzoeksteam van de Technische Universiteit Delft en Fujitsu verstrengeling en quantumpoortbewerkingen aangetoond tussen afgelegen NV-centra in afzonderlijke cryostaten (Nat Commun 17, 4694 (2026)).
Quantummodule: de fundamentele bouweenheid van een quantumcomputer op basis van diamantspins. Deze beschikt over twee soorten spinqubits: elektronspinqubits en kernspinqubits van de koolstofisotoop 13C. Het systeem kan worden uitgebreid door meerdere quantummodules optisch met elkaar te verbinden.
Gerelateerde links
Toekomstpagina over diamantspins
https://global.fujitsu/en-global/technology/research/quantum/diamond-spin
Fujitsu and QuTech realize high-precision quantum gates (Fujitsu Press Release, March 24, 2025)
https://info.archives.global.fujitsu/global/about/resources/news/press-releases/2025/0324-02.html
Fujitsu collaborates with QuTech in development of new technology for freezing electronics to control diamond spin qubits　(Fujitsu Press Release, February 20, 2024)
https://info.archives.global.fujitsu/global/about/resources/news/press-releases/2024/0220-01.html

Over Fujitsu
Het doel van Fujitsu is de wereld duurzamer te maken door vertrouwen in de samenleving op te bouwen via innovatie. Als voorkeurs­partner voor digitale transformatie voor klanten over de hele wereld werken onze 100.000 medewerkers aan het oplossen van enkele van de grootste uitdagingen waarmee de mensheid wordt geconfronteerd. Ons diensten- en oplossingenaanbod steunt op vijf sleuteltechnologieën: AI, Computing, Netwerken, Data & Beveiliging en Convergerende Technologieën, die we samenbrengen om duurzame transformatie te realiseren. Fujitsu Limited (TSE:6702) rapporteerde een geconsolideerde omzet van 3,5 biljoen yen (US$23 miljard) voor het boekjaar dat eindigde op 31 maart 2026 en blijft het grootste digitale dienstenbedrijf in Japan op basis van marktaandeel. Meer informatie: www.fujitsu.com.
Alle andere bedrijfs- of productnamen die hier worden vermeld, zijn handelsmerken of geregistreerde handelsmerken van hun respectievelijke eigenaars. De informatie die in dit persbericht wordt vrijgegeven, is correct op het moment van publicatie en is onderhevig aan wijziging zonder voorafgaande melding.