สู่ยุคใหม่ IBM มุ่งพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ 100,000 qubit

หลายท่านอาจเคยได้ยินข่าวหรือข้อมูลเกี่ยวกับ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ กันมาบ้าง ปัจจุบันทิศทางการพัฒนาเริ่มปรากฏให้เห็นเป็นรูปร่าง แนวโน้มก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องช่วยผลักดันเทคโนโลยีนี้ขึ้นทุกวัน นี่ถือเป็นอีกหนึ่งวิทยาการที่ทั่วโลกพากันคาดหวังว่าจะช่วยบุกเบิกยุคใหม่แก่มนุษยชาติ

 

          เมื่อพูดถึงควอนตัมคอมพิวเตอร์หนึ่งในผู้เล่นรายสำคัญที่ต้องพูดถึงคือ IBM บริษัทไอทียักษ์ใหญ่ซึ่งทุ่มงบประมาณให้แก่ควอนตัมคอมพิวเตอร์มหาศาล หลังประสบความสำเร็จในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่มีจำนวนหน่วยประมวลผลขนาดใหญ่ที่สุดในโลก

 

          ล่าสุดเป้าหมายของพวกเขาได้รับการยกระดับไปอีกขั้น กับแนวคิดในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ 100,000 qubit

 

 

การพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ 100,000 qubit

 

          สำหรับท่านที่ติดตามข่าวสารด้านเทคโนโลยีย่อมทราบว่า IBM เป็นบริษัทที่พัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์มายาวนาน ในปี 2022 พวกเขาประสบความสำเร็จในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ Osprey ในระดับ 433 คิวบิท นับเป็นควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่มีจำนวนคิวบิทสูงสุดของโลกในปัจจุบัน

 

          ตามแผนงานปี 2023 พวกเขามีความตั้งใจในการเปิดตัว Condor ควอนตัมคอมพิวเตอร์ขนาด 1,000 qubit แต่ล่าสุดภายใต้ความร่วมมือจาก University of Tokyo และ The University of Chicago ด้วยโครงการขนาด 100 ล้านดอลลาร์(3,400 ล้านบาท) พวกเขาจึงมุ่งสู่การพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ระดับ 100,000 qubit

 

          จุดเด่นสำคัญของควอนตัมคอมพิวเตอร์นี้คือ การผลักดันให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถประสานและรองรับการประมวลผลจากคอมพิวเตอร์ทั่วไป กล่าวคือ จะช่วยให้สามารถใช้ประโยชน์จากระบบการคำนวณแบบควอนตัมให้สามารถทำงานซับซ้อนแบบเดียวกับซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ปัจจุบัน ซึ่งจะช่วยพัฒนาวิทยาการอย่างก้าวกระโดด

 

          จริงอยู่แนวคิดนี้เป็นเพียงโครงการที่ต้องได้รับการพัฒนาอีกมาก แต่มีโอกาสเป็นไปได้สูงจากแนวโน้มในปัจจุบัน ตั้งแต่การพัฒนาวงจรจากเทคโนโลยี CMOS ช่วยลดอัตราการใช้พลังงาน, การออกแบบชิปของ IBM ช่วยรองรับการทำงานของ qubit จำนวนมหาศาล ไปจนโปรเซสเซอร์รุ่นใหม่ที่จะรับหน้าที่เชื่อมต่อและส่งผ่านข้อมูลระหว่าง qubit เข้าหากัน

 

          ด้วยการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์นี้ทาง IBM คาดหวังว่า นอกจากพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมนำไปสู่การใช้งานจริง ช่วยผลักดันขีดความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับความรู้ทางวิทยาศาสตร์และปฏิวัติรูปแบบการคำนวณที่เคยมีแล้ว ยังช่วยเสริมสร้างความร่วมมือแก่แวดวงอุตสาหกรรมและวงการวิชาการในระดับโลกอีกด้วย

 

 

แนวทางการใช้งานควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่อยู่อีกไม่ไกลแต่ไม่ใกล้

 

          จริงอยู่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ถือเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่จะเข้ามาพลิกโฉมการคำนวณประมวลผลทั้งมวล แต่หลายท่านอาจไม่ให้ความสนใจนักด้วยเป็นเรื่องทุกคนต่างรู้สึกว่าไกลตัว ต่อให้พัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ทรงประสิทธิภาพเพียงไร คนทั่วไปก็ยากจะมีโอกาสได้ใช้งาน

 

          ส่วนนี้ถือเป็นแนวคิดที่ไม่ถูกต้องนัก เนื่องจากปัจจุบันมีการผลักดันให้สามารถเข้าถึงควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ง่ายขึ้น ตั้งแต่การประกาศของบริษัท SQC ที่คาดการณ์ว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์อาจวางขายทั่วไปภายใน 5 ปี หรือ Baidu ที่ผลักดันให้สามารถเข้าถึงและใช้งานควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ผ่านสมาร์ทโฟน

 

          ส่วนติดขัดที่เป็นปัญหาจริงๆ คือ การเชื่อมโยงระหว่าง คลาสสิกคอมพิวเตอร์ กับ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ ต่างหาก

 

          รูปแบบข้อมูลการทำงานของคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ในปัจจุบัน ทั้งหมดเกิดขึ้นจากเลขฐานสองอย่าง 0 และ 1 จากการถ่ายโอนข้อมูลผ่านหน่วยความจำของทั้งสองสถานะ ไม่ว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปหรือซุปเปอร์คอมพิวเตอร์แรงสูงล้วนมีกลไกทำงานแบบนี้ทั้งสิ้น จากนั้นจึงนำไปต่อยอดพัฒนาโปรแกรมหรือเครื่องมือให้เหมาะสมต่อการใช้งานรูปแบบต่างๆ

 

          ในขณะที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์นั้นแตกต่าง จากคุณสมบัติอยู่นอกเหนือกฎฟิสิกส์และวิทยาศาสตร์ ช่วยให้อนุภาคควอนตัมอยู่ในสถานะ 0 และ 1 ได้พร้อมกัน สิ่งนี้ช่วยยกระดับการคิดคำนวณให้สูงอย่างก้าวกระโดด แต่ก็ทำให้โปรแกรมที่ออกแบบจากแนวคิดของคลาสสิกคอมพิวเตอร์ไม่สามารถใช้งานในระบบนี้ได้เลย

 

          ถือเป็นช่องโหว่และข้อจำกัดสำคัญของเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน จริงอยู่เราอาจสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพการคำนวณสูงกว่าของเดิมได้นับล้านเท่า แต่หากต้องการให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์มีกลไกและรูปแบบการทำงานซับซ้อนเท่าคอมพิวเตอร์ที่เราใช้กัน อาจไม่ใช่สิ่งที่จะสามารถเกิดขึ้นได้ในเร็ววัน

 

          นี่จึงเป็นเหตุผลทำให้แนวคิดการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถทำงานและเชื่อมโยงกับคลาสสิกคอมพิวเตอร์ได้มีความสำคัญ นอกจากช่วยให้การทำงานสะดวกและง่ายดายขึ้น ยังถือเป็นการปลดล็อคข้อจำกัด เชื่อมโยงจุดเด่นของทั้งสองรูปแบบเข้าด้วยกัน ผลักดันขีดจำกัดทางเทคโนโลยีได้อีกมาก

 

 

 

          อย่างไรก็ตามปฏิเสธไม่ได้ว่าการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์มุ่งสู่ระดับ 100,000 qubit เป็นเรื่องยาก ด้วยปัจจุบันเทคโนโลยีของทาง IBM เองก็มีขีดจำกัดอยู่ที่ระดับ 1,000 qubit เท่านั้น อาจต้องใช้เวลาอีกพักใหญ่ในการคิดค้นแนวทาง เพื่อให้สามารถเชื่อมโยงการทำงานของคอมพิวเตอร์ทั้งสองชนิดไว้ด้วยกันอย่างไร้รอยต่อ

 

          แม้อาจจะไม่ได้เห็นในเร็ววันแต่เชื่อว่าโครงการนี้อาจเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมในอนาคต

 

 

 

 

 

          ที่มา

 

          https://www.posttoday.com/post-next/687786

 

          https://www.posttoday.com/innovation/1358

 

          https://www.posttoday.com/innovation/1516

 

          https://interestingengineering.com/innovation/ibms-quantum-leap-100000-qubit-supercomputer