ประเทศไทยกำลังก้าวเข้าสู่หมุดหมายสำคัญด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หลังจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยประกาศเตรียมติดตั้ง Ion-Trap Quantum Computer หรือ คอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบดักจับไอออนเครื่องแรกของประเทศไทย ในปี 2570 ด้วยความร่วมมือระหว่างจุฬาฯ University of Science and Technology of China หรือ USTC และ Hefei Unitary Quantum Technology
แม้หลายคนอาจเคยได้ยินคำว่า “ควอนตัม” หรือ “ควอนตัมคอมพิวเตอร์” มาก่อน และมองว่าเป็นเรื่องซับซ้อนหรือไกลตัว แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีควอนตัมกำลังได้รับความสนใจในฐานะหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญที่อาจเข้ามาเปลี่ยนแปลงโลกในอนาคต และไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์เท่านั้นแต่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้ในอีกหลายด้าน ไม่ว่าจะเป็น การแพทย์ การสื่อสารและความปลอดภัยของข้อมูล ไปจนถึงการเงิน พลังงาน และภาคอุตสาหกรรม
ควอนตัมคอมพิวเตอร์คืออะไร
คอมพิวเตอร์ทั่วไปที่เราใช้อยู่ในชีวิตประจำวันประมวลผลข้อมูลด้วย บิต ซึ่งมีค่าเป็น 0 หรือ 1 ขณะที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้หน่วยข้อมูลที่เรียกว่า คิวบิต หรือ Qubit ซึ่งสามารถอยู่ในสถานะ 0 และ 1 พร้อมกันได้ตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม
คุณสมบัตินี้ช่วยให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถพิจารณาความเป็นไปได้จำนวนมากได้พร้อมกัน มีศักยภาพในการแก้โจทย์บางประเภทที่ซับซ้อนเกินกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปจะประมวลผลได้ โดยเฉพาะโจทย์ด้านการจำลองโมเลกุล การค้นหาคำตอบที่เหมาะสมที่สุดและการวิเคราะห์ระบบที่มีตัวแปรจำนวนมหาศาล
อย่างไรก็ตาม นอกจากควอนตัมคอมพิวเตอร์ จะถูกสร้างขึ้นมาเพื่อแทนที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปหรือ AI ในทุกงานแล้ว ยังเข้ามาเป็นเครื่องมือเฉพาะทางที่ทำงานร่วมกับเทคโนโลยีเดิม เพื่อช่วยแก้ปัญหาที่ต้องใช้พลังการคำนวณระดับสูง
Ion-Trap Quantum Computer ทำงานอย่างไร
ควอนตัมคอมพิวเตอร์ ที่จะนำมาติดตั้งในประเทศไทยเป็นชนิด Ion-Trap หรือระบบดักจับไอออน โดยใช้อนุภาคอะตอมที่มีประจุไฟฟ้าเป็นคิวบิตและควบคุมอนุภาคเหล่านั้นด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงเลเซอร์
จุดเด่นของเทคโนโลยีแบบดักจับไอออนคือ สามารถควบคุมสถานะของคิวบิตได้อย่างแม่นยำ และช่วยให้นักวิจัยศึกษาการคำนวณควอนตัม พัฒนาอัลกอริทึม รวมถึงทดลองสร้างระบบและนวัตกรรมด้านข้อมูลควอนตัมได้โดยตรง
สำหรับประเทศไทย ควอนตัมคอมพิวเตอร์ จะทำหน้าที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญสำหรับการศึกษา การวิจัย และการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมภายในประเทศด้วย
เครื่องแรกของไทยจะนำไปใช้ทำอะไร
Ion-Trap Quantum Computer จะเปิดโอกาสให้นักวิจัยและนิสิตไทยสามารถทดลองใช้งานเครื่องควอนตัมจริง ศึกษาการเขียนโปรแกรมและพัฒนาอัลกอริทึมควอนตัม ตลอดจนต่อยอดงานวิจัยไปสู่การประยุกต์ใช้ในภาคอุตสาหกรรม
ในอนาคตเทคโนโลยีควอนตัมอาจมีส่วนช่วยในการจำลองโครงสร้างโมเลกุลเพื่อพัฒนายาและวัสดุใหม่ การวางแผนเส้นทางขนส่งที่มีความซับซ้อน การบริหารพอร์ตการลงทุน การเพิ่มประสิทธิภาพระบบพลังงาน ตลอดจนการพัฒนาเทคโนโลยีด้านการสื่อสารและความมั่นคงปลอดภัยของข้อมูล
การมีเครื่องควอนตัมอยู่ภายในประเทศยังช่วยลดข้อจำกัดของนักวิจัยไทยที่ต้องพึ่งพาระบบจากต่างประเทศ พร้อมสร้างพื้นที่กลางให้มหาวิทยาลัย ภาครัฐ ภาคเอกชน และพันธมิตรระดับนานาชาติ สามารถทำงานวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีร่วมกันได้อย่างต่อเนื่อง
มีเครื่องอย่างเดียวไม่พอ ต้องสร้าง “คนควอนตัม” ด้วย
นอกจากนี้ จุฬาฯ ยังเปิดตัวหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเทคโนโลยีควอนตัม หรือ Quantum Technology ภายใต้การดำเนินงานของวิทยาลัยสหศาสตร์บูรณาการ หลักสูตรดังกล่าวได้รับการออกแบบในรูปแบบสหศาสตร์ เชื่อมโยงความรู้ด้านฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ ปัญญาประดิษฐ์ ธุรกิจ และการเงิน เพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำเทคโนโลยีควอนตัมไปประยุกต์ใช้กับปัญหาจริงได้
การติดตั้ง Ion-Trap Quantum Computer เครื่องแรกของไทยจึงเป็นเสมือนจุดเริ่มต้นของการสร้างระบบนิเวศควอนตัมในประเทศ เปิดโอกาสให้นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร นักพัฒนาซอฟต์แวร์ นักธุรกิจ และผู้เชี่ยวชาญจากหลายสาขาเข้ามาร่วมกันเปลี่ยนองค์ความรู้จากห้องปฏิบัติการให้กลายเป็นนวัตกรรมที่นำไปใช้ได้จริง