Google เปิดตัว “Willow” ชิปควอนตัมยุคใหม่ ทลายกำแพงข้อจำกัดเดิม สู่การประมวลผลเหนือขีดจำกัด

Google (กูเกิล) ประกาศความก้าวหน้าครั้งสำคัญในวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์ ด้วยการเปิดตัว “Willow” ชิปควอนตัมรุ่นล่าสุดที่มีประสิทธิภาพเหนือชั้นกว่าชิป Sycamore รุ่นก่อน ชูจุดเด่น “below the threshold” ครั้งแรกของโลก พร้อมตั้งคำถามถึงมาตรฐานการวัดประสิทธิภาพที่แท้จริงของควอนตัมคอมพิวเตอร์

กูเกิลสร้างความฮือฮาอีกครั้งในแวดวงเทคโนโลยี ด้วยการเปิดตัว “Willow” ชิปควอนตัมคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ล่าสุดที่มีประสิทธิภาพ vượt trội โดยกูเกิลเคลมว่า Willow สามารถประมวลผลงานที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ Frontier (ซึ่งปัจจุบันรั้งอันดับ 2 ของโลก) ต้องใช้เวลาถึง 10 septillion ปี ให้เสร็จสิ้นได้ภายในเวลาไม่ถึง 5 นาที

ความสำเร็จครั้งนี้เกิดจากการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถลดข้อผิดพลาดในการประมวลผลแม้จะมีการเพิ่มจำนวน qubit ซึ่งถือเป็นการก้าวข้ามขีดจำกัดครั้งสำคัญที่ไม่เคยมีใครทำได้มาก่อน กูเกิลเรียกความสำเร็จนี้ว่า “below the threshold” และเชื่อว่าเป็นก้าวสำคัญสู่การสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่มีประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ได้จริงในอนาคต

อย่างไรก็ตาม การเปิดตัว Willow ในครั้งนี้ กูเกิลไม่ได้กล่าวอ้างถึง “Quantum Supremacy” หรือความสามารถในการประมวลผลที่เหนือกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมอย่างสิ้นเชิง ซึ่งแตกต่างจากการเปิดตัว Sycamore ชิปควอนตัมรุ่นก่อนหน้าในปี 2019 ที่กูเกิลเคยประกาศว่า Sycamore สามารถประมวลผลงานที่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ดีที่สุดในขณะนั้นต้องใช้เวลาถึง 10,000 ปี ให้เสร็จสิ้นได้ภายใน 200 วินาที

สาเหตุที่กูเกิลหลีกเลี่ยงการกล่าวอ้างถึง Quantum Supremacy ในครั้งนี้ ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากข้อถกเถียงในอดีต ที่ Sycamore ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าไม่ได้เป็นควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบ General Purpose แต่ถูกออกแบบมาเพื่อให้เหนือกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมในงานเฉพาะอย่างที่เรียกว่า Random Circuit Sampling (RCS) ซึ่งเป็นงานที่กูเกิลยอมรับเองว่า “ไม่มีการใช้งานจริงในโลกแห่งความเป็นจริง”

แม้จะถูกตั้งคำถามถึงประโยชน์ แต่กูเกิลยังคงใช้ RCS เป็นมาตรฐานในการวัดประสิทธิภาพของ Willow โดย Hartmut Neven ผู้ก่อตั้ง Google Quantum AI ยืนยันว่า RCS เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการ และหากควอนตัมคอมพิวเตอร์ไม่สามารถเอาชนะคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมใน RCS ได้ ก็ไม่สามารถเอาชนะได้ในอัลกอริทึมอื่นเช่นกัน

ท่าทีดังกล่าวของกูเกิล สวนทางกับบริษัทอื่น ๆ เช่น IBM และ Honeywell ที่ใช้ “Quantum Volume” เป็นมาตรฐานในการวัดประสิทธิภาพของควอนตัมคอมพิวเตอร์ โดยอ้างว่า Quantum Volume สามารถประเมินความสามารถของควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้อย่างครอบคลุมมากกว่า เนื่องจากพิจารณาถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่าง qubit ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของควอนตัมคอมพิวเตอร์ด้วย

การที่กูเกิลไม่เปิดเผยข้อมูล Quantum Volume ของ Willow ยิ่งทำให้เกิดคำถามถึงมาตรฐานและความโปร่งใสในการวัดประสิทธิภาพของควอนตัมคอมพิวเตอร์ และอาจเป็นอุปสรรคต่อการเปรียบเทียบเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์ระหว่างผู้พัฒนาแต่ละราย

อย่างไรก็ตาม แม้จะยังคงมีข้อถกเถียง แต่การเปิดตัว Willow ก็ถือเป็นก้าวสำคัญของวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์ ที่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมสู่การใช้งานจริงในอนาคต ซึ่งอาจนำไปสู่การปฏิวัติวงการต่าง ๆ เช่น การแพทย์ พลังงาน และปัญญาประดิษฐ์

ต่อไปนี้คือรายละเอียดเชิงลึกเกี่ยวกับประเด็นสำคัญที่เกี่ยวข้องกับ Willow และควอนตัมคอมพิวเตอร์

1. ควอนตัมคอมพิวเตอร์คืออะไร?

ควอนตัมคอมพิวเตอร์ คือ คอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการทางกลศาสตร์ควอนตัมในการประมวลผลข้อมูล ซึ่งแตกต่างจากคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมที่ใช้ระบบเลขฐานสอง (0 และ 1) ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้ qubit ซึ่งสามารถแทนค่า 0, 1 หรือทั้งสองอย่างพร้อมกันได้ (superposition) ทำให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานที่ซับซ้อน เช่น การจำลองโมเลกุลยา การออกแบบวัสดุใหม่ การพัฒนาอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง และการเข้ารหัสข้อมูล

2. ความสำคัญของ “below the threshold”

“below the threshold” หมายถึง ความสามารถในการลดอัตราความผิดพลาดในการประมวลผล แม้จะมีการเพิ่มจำนวน qubit ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญที่ขัดขวางการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์มาโดยตลอด เนื่องจาก qubit มีความเปราะบางและเสถียรน้อย การเพิ่มจำนวน qubit จึงมักนำไปสู่อัตราความผิดพลาดที่สูงขึ้น

การที่ Willow สามารถ “below the threshold” ได้ จึงเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ที่แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ที่มี qubit จำนวนมาก โดยยังคงรักษาความแม่นยำในการประมวลผล ซึ่งเป็นก้าวสำคัญสู่การพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์สู่การใช้งานจริง

3. RCS vs. Quantum Volume : มาตรฐานใดวัดประสิทธิภาพควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ดีกว่า?

RCS (Random Circuit Sampling) เป็นงานที่ใช้ในการทดสอบความสามารถของควอนตัมคอมพิวเตอร์ โดยให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์สุ่มสร้างวงจรควอนตัม แล้ววัดผลลัพธ์ ซึ่งเป็นงานที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมทำได้ยาก กูเกิลใช้ RCS เป็นมาตรฐานในการวัดประสิทธิภาพของควอนตัมคอมพิวเตอร์ โดยอ้างว่าเป็นมาตรฐานที่ใช้กันแพร่หลายในวงการ

อย่างไรก็ตาม RCS ถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเป็นงานที่ไม่มีประโยชน์ในทางปฏิบัติ และไม่ได้สะท้อนถึงความสามารถโดยรวมของควอนตัมคอมพิวเตอร์

ในทางกลับกัน Quantum Volume เป็นมาตรฐานที่พัฒนาโดย IBM ซึ่งพิจารณาถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่น จำนวน qubit, connectivity (การเชื่อมต่อระหว่าง qubit), coherence time (ระยะเวลาที่ qubit รักษาสถานะควอนตัมไว้ได้) และ gate fidelity (ความแม่นยำในการควบคุม qubit)

ผู้สนับสนุน Quantum Volume อ้างว่าเป็นมาตรฐานที่ครอบคลุมกว่า และสะท้อนถึงความสามารถโดยรวมของควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ดีกว่า RCS

4. อนาคตของควอนตัมคอมพิวเตอร์

แม้จะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์มีศักยภาพในการปฏิวัติวงการต่าง ๆ เช่น

• การแพทย์: การจำลองโมเลกุลยาเพื่อพัฒนายาและวิธีการรักษาใหม่ ๆ
• พลังงาน: การออกแบบวัสดุใหม่สำหรับเซลล์แสงอาทิตย์ แบตเตอรี่ และตัวเร่งปฏิกิริยา
• วิทยาศาสตร์วัสดุ: การค้นพบวัสดุที่มีคุณสมบัติพิเศษ เช่น ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิสูง
• ปัญญาประดิษฐ์: การพัฒนาอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องขั้นสูง
• การเงิน: การพัฒนาแบบจำลองทางการเงินที่ซับซ้อน การบริหารความเสี่ยง และการตรวจจับการฉ้อโกง
• ความมั่นคงปลอดภัยไซเบอร์: การพัฒนาเทคโนโลยีการเข้ารหัสข้อมูลที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น

5. บทบาทของกูเกิลในวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์

กูเกิลเป็นหนึ่งในผู้นำด้านการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ โดยมี Google Quantum AI เป็นหน่วยงานที่รับผิดชอบในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม กูเกิลได้ลงทุนอย่างมหาศาลในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ และมีความมุ่งมั่นที่จะสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์

การเปิดตัว Willow เป็นเครื่องยืนยันถึงความมุ่งมั่นของกูเกิลในการเป็นผู้นำด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์ และแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมสู่การใช้งานจริงในอนาคต

สรุป การเปิดตัว Willow ชิปควอนตัมยุคใหม่ของกูเกิล เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์ ที่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมสู่การใช้งานจริงในอนาคต แม้จะยังคงมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับมาตรฐานการวัดประสิทธิภาพ แต่ Willow ก็ได้สร้างความหวังและความตื่นเต้นให้กับวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์ และเป็นแรงผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมอย่างต่อเนื่อง เพื่อนำไปสู่การประยุกต์ใช้ที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติในอนาคต

#ควอนตัมคอมพิวเตอร์ #GoogleQuantumAI #Willow #Sycamore #BeyondClassicalComputation #QuantumSupremacy #RandomCircuitSampling #QuantumVolume

ที่มา engadget.com

–Apple ถูกฟ้องร้องฐานไม่นำเครื่องมือตรวจจับ CSAM ใน iCloud มาใช้ เสี่ยงเปิดช่องโหว่ภัยคุกคามเด็ก

• Facebook
• X
• Line