富士通開發鑽石自旋量子電腦原型機

富士通今日宣布成功開發全球首款結合錫-空位（SnV）中心與光學積體電路的鑽石自旋量子電腦原型機 [1] [2]。該原型機可於攝氏-271.6°C的環境下運作，相較一般超導量子電腦的典型運作溫度（-273.13°C）更高。富士通亦已於測試環境中證實，使用者無需具備額外的專業知識，即可透過 Fujitsu Hybrid Quantum Computing Platform 操作此原型機。憑藉高保真度與高效率的光學連接能力，此項成果為實現模組化架構邁出重要一步，而模組化架構被視為目前最具潛力的量子電腦規模化方法之一。

該原型機乃奠基於富士通、台夫特理工大學（TU Delft）以及隸屬於台夫特理工大學的全球領先量子科技研究機構QuTech，自2020年展開的共同研究成果。

富士通預計於2027年前開發多模組鑽石自旋量子電腦原型機。此外，富士通也將著手研發整合鑽石自旋與超導量子運算方式的相關技術，持續推動大規模量子電腦的實現。

此項計畫為富士通量子運算發展藍圖的一環，目標於2030年實現量子運算的實際應用。

富士通株式會社 執行役員副社長、CTO暨系統平台事業負責人Vivek Mahajan 表示：

「本次原型機所採用的鑽石自旋技術，本身不僅具備優異的規模擴展性，未來更有望與超導量子電腦整合，進一步擴展其運算能力，進而支援更複雜且大規模的運算。根據富士通量子運算發展藍圖，我們的目標是在2030會計年度實現250個邏輯量子位元系統，並於2035會計年度進一步實現1,000個邏輯量子位元系統。未來富士通將充分發揮鑽石自旋技術在高保真度及光學連接等技術的關鍵優勢，持續推動從軟體到硬體等多元領域的實用化量子運算技術發展。」

荷蘭台夫特理工大學QuTech執行長 Dr. Kees Eijkel 表示：

「我們非常高興能宣布這款鑽石自旋量子電腦原型機的開發成果。這是富士通、台夫特理工大學與QuTech自2020年以來展開共同研究的重要成果，也是雙方長期緊密合作的一項重要里程碑。要充分展現鑽石自旋量子運算所具備的規模化擴展能力，仍有一段漫長且充滿挑戰的旅程。然而，透過進一步深化與富士通的合作，我們致力於克服這項宏大且富有意義的挑戰，並引領下一代量子科技的發展。」

開發技術概要

富士通為此原型機開發的三大核心技術如下：

1. 實現可擴充量子運算晶片之異質材料鍵合技術與薄膜化技術
為實現採用錫-空位（SnV）中心的量子運算晶片，富士通開發了異質材料鍵合技術，將植入錫離子的高品質鑽石基板，與氧化鋁／帶有氧化膜的矽基板進行鍵合。富士通亦開發了減薄技術，將鑽石基板的厚度從幾百微米薄化至幾百奈米，使其適用於量子運算晶片。

2. 適用於錫-空位（SnV）中心之光學積體電路製造技術
富士通開發出製造光學積體電路的技術 [3]，將含有錫-空位（SnV）中心的奈米級鑽石晶體，與在可見光波段具高透光性的氧化鋁光波導進行整合，藉此擷取在量子位元讀取過程中由錫-空位（SnV）中心所發出的單光學。在鑽石加工技術方面，富士通運用了與東京大學共同研究的成果。

3. 適用於鑽石自旋技術的量子電路轉換技術
鑽石自旋技術需要結合光、微波及射頻訊號來控制量子位元。為此富士通開發一套轉換機制，可將以量子閘描述的量子電路轉換為鑽石自旋技術執行這些實體操作所需的控制序列，讓使用者能透過 富士通的Hybrid Quantum Computing Platform進行控制。

背景

鑽石自旋技術是利用鑽石晶體中稱為色心的晶格缺陷結構作為量子位元。由於鑽石本身具有能讓量子態維持穩定的固有特性 [4]，因此此方式可實現高保真度，且與超導等其他方式相比，也有望使用較少的物理量子位元，可靠地建構邏輯量子位元。此外，透過光學技術可靈活連接多個量子模組 [5] [6]，進而實現能高效率擴充的模組化架構系統建置。

一般而言，鑽石自旋技術主要採用由鑽石晶體中的氮原子雜質所形成的「氮-空位（NV）中心（Nitrogen-Vacancy centers）」。然而本次原型機的開發中，富士通採用了「錫-空位（SnV）中心（Tin-Vacancy centers）」。相較於NV中心，SnV中心具有結構對稱性，較不易受到外部雜訊影響，因此被視為可實現穩定且高亮度色心的潛力技術。

研究支援

本研究部分成果獲日本文部科學省（MEXT）「日本材料與奈米技術先進研究基礎設施（Advanced Research Infrastructure for Materials and Nanotechnology in Japan，ARIM）」計畫支援，計畫編號為 JPMXP1225NM0096。本研究計畫由QuTech與富士通共同合作，並由Holland High Tech透過高科技系統與材料（HTSM）頂尖領域之研發PPP補助金，以及經濟部之研究與創新PPP補助金共同出資支持。

新聞發布會資料

2026 年 9 月 8 日

【本篇新聞為Fujitsu Limited於2026/9/8發布之新聞稿摘要】