สมองกลยุคควอนตัมพัฒนาไปไกลแค่ไหนแล้ว?
ทุกวันนี้บริษัทผู้นำด้านเทคโนโลยียักษ์ใหญ่หลายราย ต่างเปิดศึกแข่งขันกันพัฒนา "ควอนตัมคอมพิวเตอร์" สมองกลแห่งโลกอนาคตที่ทรงประสิทธิภาพในการประมวลผลเหนือคอมพิวเตอร์รุ่นปัจจุบันนับล้านเท่า ซึ่งแต่ละค่ายก็มีแนวทางและเทคนิคในการพัฒนาแตกต่างกันออกไป เพื่อผลิตควอนตัมคอมพิวเตอร์ออกวางตลาดให้คนทั่วไปใช้งานได้จริงในวงกว้าง
ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่คำนวณได้เร็วยิ่งกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์หลายพันเท่านั้น จะช่วยให้คนเราไขปัญหาซับซ้อน เช่นสามารถจะคิดค้นยารักษาโรคชนิดใหม่ได้เร็วขึ้น ปลดล็อกระบบความปลอดภัยที่เข้ารหัสไว้แน่นหนา ออกแบบวัสดุใหม่ ๆ รวมทั้งพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ที่มีความฉลาดสูงยิ่งขึ้นได้อีกด้วยควอนตัมคอมพิวเตอร์คืออะไร?
หน่วยพื้นฐานของข้อมูลสำหรับคอมพิวเตอร์ธรรมดาทั่วไปคือเลขฐานสอง ซึ่งได้แก่ 0 กับ 1 อันเป็นสัญลักษณ์แทนการเปิดและปิดวงจรไฟฟ้า แต่หน่วยพื้นฐานของข้อมูลในควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่าคิวบิต (Qubit) คืออนุภาคมูลฐานในอะตอมเช่นอิเล็กตรอน ซึ่งอนุภาคเหล่านี้มีคุณสมบัติพิเศษสามารถอยู่ในสองสถานะได้ในเวลาเดียวกัน ตามหลักการทับซ้อนทางควอนตัม (Superposition)
คุณสมบัติดังกล่าวทำให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ทำงานได้อย่างรวดเร็วเหลือเชื่อ อย่างที่มาร์ติน ไจล์ บรรณาธิการนิตยสาร MIT Technology Review บอกไว้ว่า "ถ้าคุณมีควอนตัมคอมพิวเตอร์ระดับ 2 คิวบิต และได้เพิ่มประสิทธิภาพขึ้นเป็น 4 คิวบิตในภายหลัง การทำเช่นนี้ไม่ได้เพิ่มขีดความสามารถของสมองกลขึ้นอีกเท่าตัว แต่ถือเป็นการเพิ่มแบบยกกำลังเลยทีเดียว"
- "เซิร์น" พบอนุภาคในสถานะควอนตัมใหม่ 5 ตัวพร้อมกัน
- "เซิร์น" พบวิธีใหม่ใช้เลเซอร์ไขความลับของปฏิสสาร
- มนุษย์จะสร้าง "ไทม์แมชชีน" ไว้เดินทางข้ามเวลาได้จริงหรือไม่ ?
IBM
นักวิทยาการคอมพิวเตอร์บางคนเปรียบเทียบว่า การประมวลผลแบบควอนตัมนั้นเหมือนกับการที่เราสามารถเดินไปตามเส้นทางต่าง ๆ ที่ซับซ้อนในเขาวงกตได้พร้อมกันหลายเส้นทางในขณะเดียว
นอกจากนี้ อนุภาคที่เป็นหน่วยข้อมูลพื้นฐานของควอนตัมคอมพิวเตอร์ยังสามารถส่งอิทธิพลถึงกันได้ แม้จะไม่ได้สัมผัสหรือเชื่อมต่อกันทางกายภาพก็ตาม ซึ่งปรากฏการณ์นี้เป็นไปตามหลักการความพัวพันเชิงควอนตัม (Quantum entanglement) ที่ทำให้เกิดการคำนวณอย่างก้าวกระโดดได้
มุ่งค้นคว้าหาความเสถียร
อย่างไรก็ตาม หน่วยพื้นฐานของข้อมูลในควอนตัมคอมพิวเตอร์หรือคิวบิตนั้นมีความเสถียรต่ำ อาจถูกรบกวนจากแหล่งพลังงานภายนอกได้ทุกเมื่อ จนเกิดความผิดพลาดในการประมวลผลได้
สำหรับปัญหานี้ยักษ์ใหญ่อย่างไอบีเอ็มเชื่อว่า เทคโนโลยี Transmon ซึ่งลดระดับความอ่อนไหวของคิวบิตนำไฟฟ้ายิ่งยวด (Superconducting qubits ) ไม่ให้ถูกรบกวนจากพลังงานภายนอกได้โดยง่าย น่าจะเป็นทางออกที่มีความเป็นไปได้มากที่สุดในเรื่องนี้ โดยปัจจุบันไอบีเอ็มได้พัฒนาชิปประมวลผลต้นแบบในลักษณะนี้แล้วถึง 3 แบบด้วยกัน
ล่าสุดไอบีเอ็มเปิดให้บุคคลทั่วไปสามารถเข้าใช้งานควอนตัมคอมพิวเตอร์ของตนซึ่งอยู่ในระบบคลาวด์ได้ โดยปัจจุบันมีผู้เข้าใช้งานแล้วกว่า 94,000 คน โดยใช้ทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์ต่าง ๆ ไปกว่า 5 ล้านครั้ง และเกิดผลงานเป็นบทความวิชาการทั้งสิ้น 110 ชิ้น
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น