Fujitsu ลุยสร้างคอมควอนตัม 10,000 คิวบิต ตั้งเป้าเสร็จปี 2573

ฟูจิตสึ (Fujitsu) เดินหน้าพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้งขนาดกว่า 10,000 คิวบิตอย่างเป็นทางการ โดยมีเป้าหมายแล้วเสร็จภายในปี 2573…

Fujitsu ลุยสร้างคอมฯ ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้ง 10,000 คิวบิต ตั้งเป้าเสร็จปี 2573

ฟูจิตสึ ประกาศเดินหน้าวิจัย และพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้งขนาดกว่า 10,000 คิวบิต โดยมีแผนแล้วเสร็จภายในปีงบประมาณ 2573 การพัฒนานี้เป็นส่วนหนึ่งของโครงการ NEDO ซึ่งมุ่งส่งเสริมการนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปใช้งานเชิงอุตสาหกรรมในอนาคต

คอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้ง รุ่นใหม่ ของ ฟูจิตสึ จะใช้สถาปัตยกรรม “STAR architecture” ที่เป็นนวัตกรรมของบริษัท ซึ่งเป็นแนวคิดการประมวลผลควอนตัมแบบทนทานต่อข้อผิดพลาดในระยะเริ่มต้น (early-FTQC) ตัวเครื่องจะทำงานด้วย 250 คิวบิตที่เสถียร

ฟูจิตสึมีเป้าหมายที่จะทำให้การประมวลผลควอนตัมใช้งานได้จริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาวัสดุศาสตร์ ซึ่งการจำลองที่ซับซ้อนสามารถนำไปสู่การค้นพบที่ก้าวล้ำ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ บริษัทจะมุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีการขยายขนาดที่สำคัญในโดเมนทางเทคนิคต่าง ๆ

ความพยายามที่จะขับเคลื่อนเป้าหมายดังกล่าว ฟูจิตสึ ได้รับเลือกจาก NEDO (องค์การพัฒนาเทคโนโลยีพลังงานใหม่และอุตสาหกรรม) ให้เป็นหน่วยงานหลักใน “โครงการวิจัย และพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานที่เสริมสร้างระบบสารสนเทศ และการสื่อสารหลัง 5G” 

โครงการความร่วมมือนี้มีเป้าหมายเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงอุตสาหกรรมให้ก้าวหน้า โดยจะดำเนินการวิจัยร่วมกับสถาบันวิทยาศาสตร์ และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขั้นสูงแห่งชาติของญี่ปุ่น (AIST) และ RIKEN ไปจนถึงปีงบประมาณ 2570

ฟูจิตสึ มุ่งมั่นที่จะขับเคลื่อนการพัฒนาโซลูชันคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงและสามารถผลิตในเชิงอุตสาหกรรมได้ หลังจากสร้างเครื่องที่มีมากกว่า 10,000 คิวบิตแล้ว ฟูจิตสึจะทำการวิจัยขั้นสูงต่อไป โดยมุ่งเป้าไปที่การบูรณาการคิวบิตแบบซูเปอร์คอนดักติ้งกับคิวบิตจากสปินในเพชร ในปีงบประมาณ 2573

และมีเป้าหมายที่จะสร้างเครื่อง 1,000 คิวบิตที่เสถียร ภายในปีงบประมาณ 2578 โดยกำลังพิจารณาความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อชิปควอนตัมหลายตัวเข้าด้วยกัน

“ฟูจิตสึ ได้รับการยอมรับในฐานะผู้นำระดับโลกด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมในหลากหลายมิติ ครอบคลุมตั้งแต่ซอฟต์แวร์ไปจนถึงฮาร์ดแวร์”

วิเวก มหาจัน ประธานเจ้าหน้าที่บริหารองค์กร รองประธานกรรมการบริหาร และหัวหน้าเจ้าหน้าที่เทคโนโลยี ผู้รับผิดชอบแพลตฟอร์มระบบของฟูจิตสึ จำกัด กล่าวว่า โครงการนี้ซึ่งนำโดย NEDO จะมีบทบาทสำคัญในการขับเคลื่อนเป้าหมายของเรา เพื่อพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมซูเปอร์คอนดักติ้ง

แบบทนทานต่อข้อผิดพลาด ที่ผลิตในญี่ปุ่นให้ก้าวหน้ายิ่งขึ้น เรามีแผนที่จะผสานคิวบิตแบบซูเปอร์คอนดักติ้งเข้ากับคิวบิตจากสปินในเพชร โดยตั้งเป้าสร้าง 250 คิวบิตที่เสถียรภายในปีงบประมาณ 2573 และ 1,000 คิวบิตที่เสถียรภายในปีงบประมาณ 2578 ฟูจิตสึมุ่งมั่นที่จะเป็นผู้นำระดับโลกในอนาคตของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

นอกจากนี้ เราจะพัฒนาแพลตฟอร์ม HPC รุ่นถัดไป โดยใช้หน่วยประมวลผล FUJITSU-MONAKA ซึ่งจะเป็นพลังขับเคลื่อน FugakuNEXT และจะบูรณาการแพลตฟอร์มสำหรับการประมวลผลประสิทธิภาพสูงเข้ากับระบบควอนตัมคอมพิวติ้ง เพื่อนำเสนอระบบประมวลผลที่ครอบคลุมแก่ลูกค้าของเรา”

กนกกมล เลาหบูรณะกิจ กรรมการผู้จัดการ บริษัท ฟูจิตสึ (ประเทศไทย) จำกัด กล่าวว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัม 10,000 คิวบิต ของ ฟูจิตสึ มีศักยภาพในการปฏิวัติอุตสาหกรรมทั่วโลก รวมถึงในประเทศไทย เทคโนโลยีนี้จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อหลายภาคส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาวัสดุศาสตร์ ซึ่งเราคาดว่าจะสามารถนำการประมวลผลควอนตัมมาใช้งานได้จริงภายในปี 2578

ด้านการพัฒนาเทคโนโลยีหลัก

ความพยายามในการวิจัยของ ฟูจิตสึ จะมุ่งเน้นไปที่การพัฒนายกระดับความสามารถของเทคโนโลยีต่อไปนี้

เทคโนโลยีการผลิตคิวบิตประสิทธิภาพ และความแม่นยำสูง : การปรับปรุงความแม่นยำในการผลิตของ Josephson Junctions ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของคิวบิตซูเปอร์คอนดักติ้งโดยมีบทบาทในการลดความแปรผันของความถี่ให้น้อยที่สุด

เทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างชิป : การพัฒนาเทคโนโลยีการเดินสาย และการบรรจุชิ้นส่วน เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อชิปคิวบิตหลายชิปเข้าด้วยกัน ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการสร้างหน่วยประมวลผลควอนตัมขนาดใหญ่ขึ้น

การบรรจุคิวบิตความหนาแน่นสูง และการควบคุมต้นทุนต่ำ : การแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับระบบหล่อเย็นและระบบควบคุม โดยรวมถึงการพัฒนาเทคนิคเพื่อลดจำนวนชิ้นส่วน และการกระจายความร้อนของระบบ

เทคโนโลยีการถอดรหัสสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม : การพัฒนาอัลกอริทึม และการออกแบบระบบสำหรับการแปลผลข้อมูลการวัด และการแก้ไขข้อผิดพลาดในการประมวลผลควอนตัม

“ฟูจิตสึ” ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ควอนตัม

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 คิวบิต ในเดือนตุลาคม 2566 และต่อมาในเดือนเมษายน 2568 ได้เปิดตัวระบบ 256 คิวบิตซึ่งถือเป็นระบบชั้นนำของโลก

ในการจะขยายระบบให้ใหญ่ขึ้น จำเป็นต้องเอาชนะความท้าทายหลายด้าน เช่น การรักษาความแม่นยำสูงในชิปคิวบิตหลายชิปที่เชื่อมต่อกัน และการบูรณาการชิ้นส่วนและระบบสายไฟให้มากขึ้นภายในระบบทำความเย็น นอกจากวิธีการซูเปอร์คอนดักติ้งแล้ว ฟูจิตสึ ยังสำรวจศักยภาพของคิวบิตจากสปินในเพชร

ซึ่งใช้แสงสำหรับการเชื่อมต่อคิวบิต ฟูจิตสึ ดำเนินการวิจัยเรื่องนี้ร่วมกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเดลฟต์ และ QuTech ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยเทคโนโลยีควอนตัมชั้นนำ ซึ่งได้ผลสำเร็จในการสร้างคิวบิตที่มีความแม่นยำสูง และควบคุมได้อย่างดีเยี่ยม

ส่วนขยาย

* บทความเรื่องนี้น่าจะเป็นประโยชน์สำหรับการวิเคราะห์ในมุมมองที่น่าสนใจ 
** เขียน: ชลัมพ์ ศุภวาที (บรรณาธิการ และผู้สื่อข่าว) 
*** ขอขอบคุณภาพประกอบบางส่วนจาก N/A

สามารถกดติดตามข่าวสาร และบทความทางด้านเทคโนโลยีของเราได้ที่  www.facebook.com/itday.in.th