Fujitsu a annoncé avoir construit un prototype d’ordinateur quantique à spin dans le diamant, présenté comme le premier au monde, dans le cadre d’une collaboration avec l’Université de technologie de Delft et QuTech.
Le prototype repose sur des centres lacunaires d’étain intégrés dans des circuits intégrés photoniques. Ces centres colorés sont des défauts cristallins où un atome d’étain se loge entre deux lacunes adjacentes. Ils servent de qubits et exploitent la stabilité intrinsèque des états quantiques dans le diamant pour atteindre une haute fidélité.
Selon Fujitsu, cette approche pourrait nécessiter moins de qubits physiques par qubit logique que les systèmes à qubits supraconducteurs développés par IBM et Google. Fujitsu présente ce système comme le « premier prototype fonctionnel au monde d’ordinateur quantique à spin dans le diamant ».
Fonctionnement du système
Le prototype fonctionne à moins 271,6 degrés Celsius, une température plus élevée que les moins 273,13 degrés environ requis par les ordinateurs quantiques supraconducteurs. Dans un environnement de test, Fujitsu a indiqué avoir démontré que le prototype peut être utilisé via sa plateforme de calcul quantique hybride sans nécessiter de connaissances spécialisées.
Trois technologies fondamentales constituent le socle de ce prototype :
- un mécanisme de conversion de circuits quantiques qui traduit les instructions standard de portes quantiques en signaux lumineux, micro-ondes et radiofréquences nécessaires au contrôle des qubits à spin diamant ;
- un procédé d’assemblage de matériaux hétérogènes qui fixe des substrats de diamant de haute qualité sur des substrats en alumine/dioxyde de silicium et amincit le diamant de plusieurs centaines de micromètres à quelques centaines de nanomètres ;
- une méthode de fabrication de circuits intégrés photoniques qui associe des cristaux de diamant de taille nanométrique à des guides d’ondes optiques en alumine.
Collaboration et performances
Ces travaux s’appuient sur une collaboration lancée en 2020 entre Fujitsu, l’Université de technologie de Delft et QuTech, l’institut néerlandais de recherche en informatique quantique. En mars 2025, le partenariat a démontré un ensemble complet de portes quantiques universelles pour les qubits à spin de diamant, avec une probabilité d’erreur inférieure à 0,1 %, ce qui en fait l’une des meilleures fidélités rapportées sur l’ensemble des plateformes matérielles quantiques. Plus tôt cette année, l’équipe a également démontré l’intrication quantique et des opérations de portes quantiques entre des centres azote-lacune distants, hébergés dans des cryostats distincts.
Feuille de route et contexte industriel
Fujitsu prévoit de développer un prototype multi-module à spin de diamant d’ici 2027 et commencera à explorer l’intégration de cette approche avec son matériel quantique supraconducteur. La feuille de route globale de l’entreprise vise un système de 250 qubits logiques d’ici l’exercice 2030 et un système de 1 000 qubits logiques d’ici l’exercice 2035.
Cette annonce intervient quelques jours après que NEC a révélé avoir mis fin à son développement de matériel informatique quantique, estimant que le chemin vers la commercialisation était trop long pour justifier l’investissement. De son côté, Fujitsu a annoncé en août 2025 avoir officiellement lancé le développement d’un ordinateur quantique supraconducteur de plus de 10 000 qubits, dont l’achèvement est prévu pour 2030.
