ฟูจิตสึประกาศเดินหน้าวิจัยและพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้งขนาดกว่า 10,000 คิวบิต โดยมีแผนแล้วเสร็จภายในปีงบประมาณ 2573 การพัฒนานี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ NEDO ซึ่งมุ่งส่งเสริมการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปใช้งานเชิงอุตสาหกรรมในอนาคต
คอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้งรุ่นใหม่ของฟูจิตสึจะใช้สถาปัตยกรรม “STAR architecture” ที่เป็นนวัตกรรมของบริษัท ซึ่งเป็นแนวคิดการประมวลผลควอนตัมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดในระยะเริ่มต้น (early-FTQC) ตัวเครื่องจะทำงานด้วย 250 คิวบิตที่เสถียร
ฟูจิตสึมีเป้าหมายที่จะทำให้การประมวลผลควอนตัมใช้งานได้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาวัสดุศาสตร์ ซึ่งการจำลองที่ซับซ้อนสามารถนำไปสู่การค้นพบที่ก้าวล้ำ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ บริษัทจะมุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีการขยายขนาดที่สำคัญในโดเมนทางเทคนิคต่าง ๆ
ความพยายามที่จะขับเคลื่อนเป้าหมายดังกล่าว ฟูจิตสึได้รับเลือกจาก NEDO (องค์การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่และอุตสาหกรรม) ให้เป็นหน่วยงานหลักใน “โครงการวิจัยและพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่เสริมสร้างระบบสารสนเทศและการสื่อสารหลัง 5G” โครงการความร่วมมือนี้มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงอุตสาหกรรมให้ก้าวหน้า โดยจะดำเนินการวิจัยร่วมกับสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขั้นสูงแห่งชาติของญี่ปุ่น (AIST) และ RIKEN ไปจนถึงปีงบประมาณ 2570
ฟูจิตสึมุ่งมั่นที่จะขับเคลื่อนการพัฒนาโซลูชันคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงและสามารถผลิตในเชิงอุตสาหกรรมได้ หลังจากสร้างเครื่องที่มีมากกว่า 10,000 คิวบิตแล้ว ฟูจิตสึจะทำการวิจัยขั้นสูงต่อไป โดยมุ่งเป้าไปที่การบูรณาการคิวบิตแบบซูเปอร์คอนดักติ้งกับคิวบิตจากสปินในเพชร ในปีงบประมาณ 2573 และมีเป้าหมายที่จะสร้างเครื่อง 1,000 คิวบิตที่เสถียร ภายในปีงบประมาณ 2578 โดยกำลังพิจารณาความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อชิปควอนตัมหลายตัวเข้าด้วยกัน
“ฟูจิตสึได้รับการยอมรับในฐานะผู้นำระดับโลกด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมในหลากหลายมิติ ครอบคลุมตั้งแต่ซอฟต์แวร์ไปจนถึงฮาร์ดแวร์” วิเวก มหาจัน ประธานเจ้าหน้าที่บริหารองค์กร รองประธานกรรมการบริหาร และหัวหน้าเจ้าหน้าที่เทคโนโลยี ผู้รับผิดชอบแพลตฟอร์มระบบของฟูจิตสึ จำกัด กล่าว
“โครงการนี้ซึ่งนำโดย NEDO จะมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนเป้าหมายของเราเพื่อพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้งแบบทนทานต่อข้อผิดพลาด ที่ผลิตในญี่ปุ่นให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น เรามีแผนที่จะผสานคิวบิตแบบซูเปอร์คอนดักติ้งเข้ากับคิวบิตจากสปินในเพชร โดยตั้งเป้าสร้าง 250 คิวบิตที่เสถียรภายในปีงบประมาณ 2573 และ 1,000 คิวบิตที่เสถียรภายในปีงบประมาณ 2578
ฟูจิตสึมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำระดับโลกในอนาคตของคอมพิวเตอร์ควอนตัม นอกจากนี้ เราจะพัฒนาแพลตฟอร์ม HPC รุ่นถัดไป โดยใช้หน่วยประมวลผล FUJITSU-MONAKAซึ่งจะเป็นพลังขับเคลื่อน FugakuNEXT และจะบูรณาการแพลตฟอร์มสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูงเข้ากับระบบควอนตัมคอมพิวติ้ง เพื่อนำเสนอระบบประมวลผลที่ครอบคลุมแก่ลูกค้าของเรา”
กนกกมล เลาหบูรณะกิจ กรรมการผู้จัดการ บริษัท ฟูจิตสึ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าวว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัม 10,000 คิวบิตของฟูจิตสึมีศักยภาพในการปฏิวัติอุตสาหกรรมทั่วโลก รวมถึงในประเทศไทย เทคโนโลยีนี้จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อหลายภาคส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาวัสดุศาสตร์ ซึ่งเราคาดว่าจะสามารถนำการประมวลผลควอนตัมมาใช้งานได้จริงภายในปี 2578
ด้านการพัฒนาเทคโนโลยีหลัก
ความพยายามในการวิจัยของฟูจิตสึจะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนายกระดับความสามารถของเทคโนโลยีต่อไปนี้
- เทคโนโลยีการผลิตคิวบิตประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง: การปรับปรุงความแม่นยำในการผลิตของ Josephson Junctions ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของคิวบิตซูเปอร์คอนดักติ้งโดยมีบทบาทในการลดความแปรผันของความถี่ให้น้อยที่สุด
- เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างชิป: การพัฒนาเทคโนโลยีการเดินสายและการบรรจุชิ้นส่วน เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อชิปคิวบิตหลายชิปเข้าด้วยกัน ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการสร้างหน่วยประมวลผลควอนตัมขนาดใหญ่ขึ้น
- การบรรจุคิวบิตความหนาแน่นสูงและการควบคุมต้นทุนต่ำ: การแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับระบบหล่อเย็นและระบบควบคุม โดยรวมถึงการพัฒนาเทคนิคเพื่อลดจำนวนชิ้นส่วนและการกระจายความร้อนของระบบ
- เทคโนโลยีการถอดรหัสสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม: การพัฒนาอัลกอริทึมและการออกแบบระบบสำหรับการแปลผลข้อมูลการวัดและการแก้ไขข้อผิดพลาดในการประมวลผลควอนตัม
ความเป็นมา
โลกเผชิญกับความท้าทายที่ซับซ้อนมากขึ้นทั้งยังต้องการกำลังการประมวลผลที่เกินขีดความสามารถของคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพในการแก้ไขปัญหาที่ยากเกินจะรับมือในอดีตเหล่านี้ ทั้งยังผลักดันให้เกิดความก้าวหน้าสำคัญในหลายสาขา แม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทนทานต่อข้อผิดพลาดอย่างสมบูรณ์ด้วยพลังการประมวลผล 1 ล้านคิวบิตจะถูกมองว่าเป็นเป้าหมายสูงสุด แต่ฟูจิตสึยังคงมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาโซลูชันที่ใช้งาน ได้จริงในอนาคตอันใกล้นี้
ความมุ่งมั่นของฟูจิตสึต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้รับการยืนยันจากความพยายามด้าน R&D ที่ดำเนินอยู่อย่างต่อเนื่อง โดยในเดือนสิงหาคม 2567 ฟูจิตสึ ร่วมกับ มหาวิทยาลัยโอซาก้า เปิดตัวสถาปัตยกรรม STAR ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสิทธิภาพสูงที่ใช้ Phase rotation gates สถาปัตยกรรมนี้เปิดทางให้กับระบบ early-FTQC ที่สามารถทำงานได้เหนือกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปด้วยเพียง 60,000 คิวบิต สำหรับในด้านฮาร์ดแวร์ ศูนย์ความร่วมมือ RIKEN RQC-Fujitsu ที่ก่อตั้งขึ้นในปี 2564 ร่วมกับ RIKEN ได้พัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้ง 64 คิวบิตในเดือนตุลาคม 2566 และต่อมาในเดือนเมษายน 2568 ได้เปิดตัวระบบ 256 คิวบิตซึ่งถือเป็นระบบชั้นนำของโลก
ในการจะขยายระบบให้ใหญ่ขึ้น จำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายหลายด้าน เช่น การรักษาความแม่นยำสูงในชิปคิวบิตหลายชิปที่เชื่อมต่อกัน และการบูรณาการชิ้นส่วนและระบบสายไฟให้มากขึ้นภายในระบบทำความเย็น นอกจากวิธีการซูเปอร์คอนดักติ้งแล้ว ฟูจิตสึยังสำรวจศักยภาพของคิวบิตจากสปินในเพชร ซึ่งใช้แสงสำหรับการเชื่อมต่อคิวบิต ฟูจิตสึดำเนินการวิจัยเรื่องนี้ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์และ QuTech ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยเทคโนโลยีควอนตัมชั้นนำ ซึ่งได้ผลสำเร็จในการสร้างคิวบิตที่มีความแม่นยำสูงและควบคุมได้อย่างดีเยี่ยม
