Quantum Computing เรื่องจริงหรือหลอกลวง เทคโนโลยีนี้มีอยู่จริงหรือไม่?

เจตนารม

บทความนี้นำเสนอข้อมูลที่เน้นเรื่อง ควอนตัม คอมพิวเตอร์ โดอยจะเป็นแรงขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลงในหลายด้านของชีวิต ทั้งในอุตสาหกรรมและสังคม นอกจากนี้ยังได้อธิบายถึงศักยภาพของควอนตัมคอมพิวเตอร์ Quantum Computing ทำให้ผู้อ่านได้รับข้อมูลชัดเจนเกี่ยวกับ ผลกระทบลึกลับที่อาจเกิดขึ้นในวงการเทคโนโลยี เน้นถึงการลงทุนจากบริษัทชั้นนำเช่น Google, Microsoft, IBM, Intel และ Honeywell ในควอนตัมคอมพิวเตอร์ จากความรู้และประสบการณ์ทางวิชาการ บทความนี้ผมทำให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ซับซ้อนเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ และเห็นศักยภาพในการเปลี่ยนแปลงในอนาคตของวงการเทคโนโลยี

เกี่ยวกับผู้เขียน

จากประสบการณ์ของผมที่ ทำงานด้านคอมพิวเตอร์มามากกว่า 10 ปี ซึ่งผมชำนาญที่นำเสนอเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในแง่มุมที่เข้าใจง่าย และทำให้ผู้อ่านทุกคนสามารถเข้าใจควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้อย่างง่ายดาย ผมมีประสบการณ์ทำงานที่ยาวนานในวงการคอมพิวเตอร์ เข้าใจควอนตัมคอมพิวเตอร์ทุกมิติ และนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ ค้นพบยา และพัฒนาประสิทธิภาพในหลายด้านของอุตสาหกรรม

Quantum Computing ควอนตัมคืออะไร ควอนตัมฟิสิกส์ อธิบายแบบง่ายๆ ใครๆก็เข้าใจได้

Quantum Computing ควอนตัม คือคำที่มาจากสำนวนวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่า “ควอนตัม Physics” ควอนตัมฟิสิกส์ หรือ “วิทยาศาสตร์ควอนตัม” นี่คือแบบอธิบายง่ายๆ สำหรับคนที่ไม่เคยรู้จักเรื่องคอมพิวเตอร์มาก่อน ควอนตัมเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับโลกขนาดเล็กมาก น้อยกว่าแอตตอม ที่เป็นอนุภูมิของทุกสิ่งทุกอย่างที่เราเห็นได้ นั่นคือ แม้แต่ตัวคอมพิวเตอร์และโทรศัพท์ที่เราใช้ทุกวันนี้ ทำไมควอนตัมถึงสำคัญ?

มันสามารถทำให้คอมพิวเตอร์ทำงานได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่เราใช้กันอยู่ทุกวันมากๆ นั่นเอง ควอนตัมคอมพิวเตอร์ นั้นใช้หลักการของ กลศาสตร์ควอนตัม มีคำนึงถึงเรื่องที่เรียกว่า “Superposition” ทำให้มันสามารถทำหลายอย่างพร้อมกันได้ เหมือนกับการที่คนเราทำงานได้หลายๆ อย่างในเวลาเดียวกัน นอกจากนี้ ควอนตัมฟิสิกส์ ยังมีคุณสมบัติที่เรียกว่า “Entanglement” ทำให้สิ่งที่เกิดขึ้นกับอนุภูมิหนึ่งๆ

สามารถมีผลกระทบกับอนุภูมิอื่นๆ ได้โดยทันที ไม่ว่าจะอยู่ห่างจากกันแค่ไหน หลักการเหล่านี้ทำให้ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ มีศักยภาพในการคำนวณที่ยิ่งใหญ่ เช่นการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และการเข้ารหัสที่ทนทานมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีการใช้ในงานด้านการค้นพบยา และหลายๆ งานอื่นๆ ที่ต้องการความรวดเร็วในการประมวลผลมากๆ นั่นเอง

มาเริ่มกันเลยดีกว่า เริ่มจากการเล่นเกมคอมพิวเตอร์ที่ทุกคนคุ้นเคยกันก่อนนะครับ ปกติเวลาคอมพิวเตอร์เล่นเกม เขาใช้บิต (bits) ที่เป็นข้อมูลที่มีแค่สองค่าคือ 0 หรือ 1 เท่านั้น แบบเลข binary นั่นล่ะ แต่ถ้าเราพูดถึง ควอนตัม คอมพิวติ้ง อ้างอิงจากแหล่งข้อมุลที่เชื่อถือได้ https //www.fastcompany.com/90925065/heres-what-quantum-computing-is-and-how-its-going-to-impact-the-future-of-work-according-to-a-software-engineer ขณะนี้ อุตสาหกรรมได้ก้าวผ่านระยะแรกของการประมวลผลควอนตัมแล้วและบริษัท

ระหว่างประเทศขนาดใหญ่ เช่น Google Microsoft IBM Intel และ Honeywell กำลังลงทุนในการพัฒนาเพิ่มเติมของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม  ก็ต่างหน่อยนะ มันใช้ Qubit แทนที่จะใช้ Bits นั่นเอง ซึ่ง Qubit มีความพิเศษเพราะมันสามารถอยู่ในสถานะหลายๆ สถานะพร้อมกัน ไม่เพียงแค่ 0 หรือ 1 แบบเดียว นั่นคือมันสามารถทำงานกับข้อมูลหลายทางพร้อมกันได้ อาจจะ

เอาเปรียบกับการเล่นเกมลับที่เด็กๆคนนึงจะมีกล่องลูกเต๋า 2 ลูก แต่ลูกเต๋าทั้ง 2 มันสามารถอยู่ในสถานะ “หัว” หรือ “ก้อย” พร้อมกันได้ ไม่เหมือนลูกเต๋าปกติที่มีแค่หนึ่งหัวและก้อยนั่นเอง คืออะไรอะ? ยากไปไหน? ไม่ต้องต้องกังวลไป ควอนตัม คอมพิวเตอร์ นั้นเป็นเรื่องที่ยากต่อการอธิบายและเข้าใจจริงๆ แต่หลักการหลักๆ คือมันทำให้คำนวณได้เร็วขึ้นมาก แบบเร็วมากๆ นั่นล่ะ ซึ่งจะช่วยให้คนที่ทำงานด้านความฉลาดปัญญาประดิษฐ์ และวิทยาศาสตร์หลายๆ ด้านมีโอกาสทำความเข้าใจโลกในมุมมองที่ลึกลงมากขึ้นได้นะครับ!

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ ต่างจากควอนตัมอย่างไร

คำว่า “ควอนตัมคอมพิวเตอร์” และ “ควอนตัม” ควอนตัมฟิสิกส์ มีความหมายที่แตกต่างกัน

1. Quantum Computing (ควอนตัมคอมพิวเตอร์) คือเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการของควอนตัม (Quantum Mechanics) เพื่อทำการคำนวณ มันใช้ Qubit ซึ่งเป็นหน่วยข้อมูลของ ควอนตัมฟิสิกส์ ที่สามารถอยู่ในสถานะหลายๆ สถานะพร้อมกันได้ (Superposition) และสามารถมีการเชื่อมโยงกัน (Entanglement) ซึ่งทำให้มันสามารถทำคำนวณได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ใช้ Bits ได้มาก ๆ

“กลศาสตร์ควอนตัมได้รับการพิสูจน์แล้วว่าใช้งานได้ ไม่เพียงแต่ในระยะทางที่สั้นมากเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระยะทางที่ไกลมากด้วย อันที่จริง Micius ดาวเทียมสื่อสารที่เข้ารหัสควอนตัมของจีนนั้นอาศัยการพันกันของควอนตัมระหว่างโฟตอนที่แยกจากกันหลายพันกิโลเมตร” [1]

2. ควอนตัม คำนี้เองหมายถึงควอนตัมในทางทฤษฎีวิทยาศาสตร์ คือ แขนงของฟิสิกส์ที่ศึกษาเกี่ยวกับการพฤติกรรมของสิ่งของและพลังงานที่มีขนาดเล็กมาก เช่น อนุภูมิ เชิงอนุภูมิ และควอนตัมเอกภพ (ควอนตัม Field) ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใช้ในการศึกษาควอนตัมความเคลื่อนไหว

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ หมายถึง เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการของ ควอนตัมฟิสิกส์ ในการทำคำนวณ ในขณะที่ ควอนตัม เป็นคำที่ใช้ในทางทฤษฎีวิทยาศาสตร์และฟิสิกส์เพื่อบ่งบอกถึงลักษณะและพฤติกรรมของสิ่งของที่เป็นลักษณะของควอนตัมเท่านั้นครับ

Quantum Computing ควอนตัมฟิสิกส์ เทคโนโลยีที่จะมาเปลี่ยนแปลงโลกอย่างไร

คอมพิวเตอร์ควอนตัมพร้อมที่จะปฏิวัติโลกโดยใช้ประโยชน์จากหลักการของกลศาสตร์ควอนตัม เพื่อทำการคำนวณที่ซับซ้อนด้วยความเร็วที่ไม่เคยมีมาก่อน คอมพิวเตอร์ควอนตัมต่างจากคอมพิวเตอร์คลาสสิกที่ใช้บิต เนื่องจากคอมพิวเตอร์ ควอนตัม ใช้คิวบิต ทำให้สามารถประมวลผลความเป็นไปได้หลายอย่างพร้อมกันผ่านการซ้อนทับและการพัวพัน มังงะ

เทคโนโลยีการเปลี่ยนแปลงนี้คาดว่า ควอนตัมฟิสิกส์ จะส่งผลกระทบต่อในด้านต่างๆ

1. พลังการคำนวณ คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีศักยภาพในการแก้ปัญหาบางอย่างได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกแบบทวีคูณ ทำให้เกิดความก้าวหน้าในการเข้ารหัส การเพิ่มประสิทธิภาพ และการจำลอง

2. การเข้ารหัส คอมพิวเตอร์ควอนตัมคุกคามวิธีการเข้ารหัสแบบดั้งเดิม แต่ยังนำเสนอเทคนิคการเข้ารหัสแบบต้านทานควอนตัม เพื่อให้มั่นใจในการพัฒนาระบบการสื่อสารที่ปลอดภัย

3. การค้นพบยา คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองโครงสร้างโมเลกุลด้วยความแม่นยำสูง ช่วยเร่งการค้นพบยาโดยการวิเคราะห์การผสมผสานและการโต้ตอบมากมาย

4. ปัญญาประดิษฐ์ คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถเพิ่มประสิทธิภาพอัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง เพิ่มประสิทธิภาพการประมวลผลข้อมูล และงานการจดจำรูปแบบ

5. การเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุปทาน อัลกอริธึมควอนตัมสามารถปรับปรุงปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพที่ซับซ้อน นำไปสู่การจัดการห่วงโซ่อุปทานและโลจิสติกส์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

6. การพยากรณ์อากาศ คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลสำหรับการจำลองสภาพอากาศ ปรับปรุงความแม่นยำของการพยากรณ์และการพยากรณ์

7. การสร้างแบบจำลองทางการเงิน คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถปฏิวัติการสร้างแบบจำลองทางการเงินโดยการวิเคราะห์ตัวแปรที่หลากหลายอย่างรวดเร็วและปรับกลยุทธ์การลงทุนให้เหมาะสม

8. วัสดุศาสตร์ การจำลองควอนตัมสามารถช่วยในการออกแบบวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะ ซึ่งเป็นการปฏิวัติวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์

9. การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพระบบการผลิต การกระจาย และการจัดเก็บพลังงานเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้

10. การเรียนรู้ของเครื่องและการฝึกอบรม AI คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถเร่งการฝึกอบรมโมเดลการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งนำไปสู่แอปพลิเคชัน AI ขั้นสูงมากขึ้น

แม้ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีแนวโน้มที่ยิ่งใหญ่ แต่ก็ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา โดยเผชิญกับความท้าทายต่างๆ เช่น การแก้ไขข้อผิดพลาดและความสามารถในการปรับขนาด ในขณะที่นักวิจัยเอาชนะอุปสรรคเหล่านี้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีแนวโน้มที่จะนำเข้าสู่ยุคใหม่ของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่ออุตสาหกรรมต่างๆ

จากประสบการณ์ที่เครื่องใช้ Supercomputer ในตลาดหลักทรัพย์ ธนาคารแห่งประเทศไทย กิงเอ็งมาก่อน ได้เห็นถึงศักยภาพที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ธรรมดาทั่วไป ได้แต่รอคอยให้สำเร็จเพราะจะเกิดอิมเพ็คกับโลกนี้อย่างมหาศาล คาดว่าจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพกับ AI แบบก้าวกระโดด แม้แต่ค่ายด้านเทคโนโลยีดังๆ Google, Microsoft, IBM, Intel และ Honeywell ก็ยังให้การสนับสนุน

สรุป

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ เป็นเทคโนโลยีที่ใช้หลักการของ กลศาสตร์ควอนตัม ในการทำคำนวณ โดยใช้ Qubit ที่สามารถอยู่ในสถานะหลายๆ สถานะพร้อมกัน (Superposition) และสามารถมีการเชื่อมโยงกัน (Entanglement) ทำให้มันสามารถทำคำนวณได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ใช้ Bits. กลศาสตร์ควอนตัม มีศักยภาพในการแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และการเข้ารหัส ค้นพบยา ปัญญาประดิษฐ์ การสร้างแบบจำลอง

ทางการเงิน วัสดุศาสตร์ การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน การเรียนรู้ของเครื่องและการฝึกอบรม AI. แม้ว่า ควอนตัมคอมพิวเตอร์ จะยังเผชิญกับความท้าทายและเรื่องที่ต้องแก้ไข แต่มีศักยภาพที่จะเปลี่ยนแปลงทั้งอุตสาหกรรมและสังคม

Referrence

• Reference list: caltech September 20 2022 Proving that Quantum Entanglement is Real at https //www.caltech.edu/about/news/proving-that-quantum-entanglement-is-real (Accessed 15 January 2024) [1]
• THE FUTURE OF WORK https //www.fastcompany.com/90925065/heres-what-quantum-computing-is-and-how-its-going-to-impact-the-future-of-work-according-to-a-software-engineer