คอมพิวเตอร์ควอนตัม หากทำได้สำเร็จจริง จะเป็นการปฏิวัติวงการคำนวณ

เทคโนโลยีของโลกเรามีความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดด เพราะวิทยาการด้านต่างๆ ได้ถูกนำมาบูรณาการเข้าด้วยกันอย่างเป็นระบบ ส่งผลให้โลกเราเจริญก้าวหน้าขึ้นด้วยอัตราเร่ง แต่หากจะถามว่าความสำเร็จด้านเทคโนโลยีใดจึงจะถือเป็นการปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์และวิศวกรรม เราก็คงต้องยกให้ความสำเร็จในเทคโนโลยีควอนตัม เพราะผลการศึกษาของ IBM พบ ‘คอมพิวเตอร์ควอนตัม’ สามารถคำนวณปัญหาทางฟิสิกส์ในเสี้ยววินาที ชนิดที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดต้องถอยไป การคำนวณที่รวดเร็วไร้ขีดจำกัดเช่นนี้เปรียบเสมือนเวทย์มนต์ ที่ทำให้เราสามารถทราบผลลัพธ์จากการทำแบบจำลองได้อย่างรวดเร็วทันทีทันใด ซึ่งจะช่วยลดจำนวนการทดลองลงได้มาก ส่งผลให้มนุษย์สามารถสร้างสรรค์เทคโนโลยีใหม่ๆ ได้ง่าย สะดวก และรวดเร็วยิ่งขึ้น รายละเอียดเรื่องนี้จะเป็นอย่างไร เรามาติดตามกันเลย

สรุปข้อมูลและรายละเอียดที่น่าสนใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ ได้ดังนี้

• ลองนึกภาพคอมพิวเตอร์ที่ไม่เพียงแค่ทำงานกับเลข 1 และ 0 เหมือนที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปทำ แต่สามารถจัดการกับความเป็นไปได้มากมายในคราวเดียว นี่คือความมหัศจรรย์ของการคำนวณควอนตัม ซึ่งใช้ ‘Qubit’ (คิวบิต) ที่เป็นได้ทั้ง 1 และ 0 พร้อมๆ กัน

• นี่เหมือนกับการที่มีคอมพิวเตอร์พลังพิเศษที่สามารถคิดวิธีแก้ปัญหาทุกอย่างได้ในคราวเดียว ตัวอย่างเช่น อาจช่วยออกแบบยาช่วยชีวิต คุณสมบัติของวัสดุแปลกใหม่ หรือทำนายภัยพิบัติทางธรรมชาติได้แม่นยำยิ่งขึ้น

• IBM ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เปิดเผยความสำเร็จครั้งใหญ่ในโลกของการประมวลผลควอนตัม ซึ่งแม้ว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ทั่วไปจะใช้ทรานซิสเตอร์นับพันล้านตัว แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีเพียงไม่กี่ร้อยคิวบิตแสดงให้เห็นว่าสามารถแก้ไขปัญหาบางอย่างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น แม้ว่าจะยังอยู่ในขั้นทดลองและมีพฤติกรรมบางอย่างที่ ‘คาดเดาไม่ได้’ ก็ตาม

• ย้อนกลับไปในปี 2019 Google ซึ่งเป็นยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีอีกรายหนึ่งกล่าวว่า พวกเขาประสบความสำเร็จในสิ่งที่เรียกว่า Quantum Supremacy ซึ่งหมายถึงจุดที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถแก้โจทย์ปัญหาที่โดยปกติแล้วไม่สามารถแก้ได้โดยคอมพิวเตอร์ทั่วไป หรือแม้กระทั่งซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ใหญ่ที่สุดก็ตามในช่วงระยะเวลาที่มีขอบเขต

• กล่าวง่ายๆ ก็คือพวกเขาเชื่อว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมของตนมีประสิทธิภาพเหนือกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม แม้ว่านั่นจะเป็นข้อกล่าวอ้างที่สำคัญ แต่การประกาศล่าสุดของ IBM นั้นแปลกใหม่ยิ่งกว่าเดิม เพราะไม่ใช่แค่เรื่องความเร็วหรือพลังเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริงด้วย

• ทีมงาน IBM เผชิญกับความท้าทายที่ซับซ้อนด้วยการจำลองพฤติกรรมของแท่งแม่เหล็กขนาดเล็ก 127 แท่งโดยใช้โปรเซสเซอร์ควอนตัม สำหรับหลายๆ คน สิ่งนี้อาจฟังดูลึกลับ แต่ในโลกฟิสิกส์มันเป็นเรื่องใหญ่ งานนี้ซับซ้อนมากจนแม้แต่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ทรงพลังที่สุดในโลกก็ไม่สามารถแก้ไขได้อย่างแม่นยำ แต่เครื่องควอนตัมของ IBM ทำได้ภายในพริบตา ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งมิลลิวินาทีด้วยซ้ำ

• อย่างไรก็ตาม สิ่งมหัศจรรย์ที่แท้จริงอยู่ที่แนวทางการลดข้อผิดพลาดของ IBM พวกเขาใช้ระดับเสียงที่แตกต่างกันในการคำนวณ ทำความเข้าใจผลกระทบของมัน จากนั้นจึงคาดการณ์ผลลัพธ์เพื่อทำความเข้าใจว่าเสียงเหล่านั้นเป็นอย่างไรโดยไม่มีการรบกวนใดๆ การคำนวณถูกทำซ้ำ 6 แสนครั้งเพื่ออนุมานความเป็นไปได้

• เพื่อให้แน่ใจว่าการค้นพบของพวกเขาถูกต้อง IBM ร่วมมือกับนักฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ เพื่อตรวจสอบผลลัพธ์เหล่านี้ ซึ่งพบว่าการคำนวณควอนตัมได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความแม่นยำมากกว่าอัลกอริทึมแบบดั้งเดิม

กระนั้นผู้เชี่ยวชาญบางคนยังคงระมัดระวังเกี่ยวกับการค้นพบนี้ เพราะยังเร็วเกินไปที่จะยืนยันถึง Quantum Supremacy โดยอิงจากการศึกษาครั้งนี้

• แม้ว่าการค้นพบล่าสุดของ IBM จะเป็นที่น่ายกย่อง แต่โลกของการประมวลผลแบบควอนตัมยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นที่ยังรอการพัฒนาเพื่อค้นหาศักยภาพที่ไม่มีที่สิ้นสุด

และนี่ก็คือความน่าอัศจรรย์ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เราอยากนำเสนอให้เพื่อนๆ ได้ทราบในครั้งนี้ ก็หวังว่าจะเป็นที่ชื่นชอบถูกใจคอเทคโนโลยีกันทุกคน และหากมีความคืบหน้าประการใดเกี่ยวกับเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์อีก เราจะรีบมาอัพเดทให้ทุกท่านได้ทราบก่อนใครทันที