เคยสงสัยหรือตั้งคำถามกันบ้างไหมว่า จุดสิ้นสุดความสามารถของคอมพิวเตอร์หรือเทคโนโลยี จะสิ้นสุดอยู่ได้ที่ตรงไหน เมื่อไหร่ และอย่างไร วันนี้มีตัวอย่างหนึ่งของการพัฒนาทางคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยี ที่เกินคำว่า ขั้นสุด อย่างการพัฒนาระบบคอมพิวเตอร์แบบใหม่ที่มีชื่อว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัม (Quantum Computer) วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์แบบก้าวกระโดด แต่ก็ยังมีอีกหลายคนที่ไม่รู้จัก หรือเพิ่งจะได้ยินชื่อนี้เป็นครั้งแรก และนี่อาจเรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยีเปลี่ยนโลกหรือการปฏิวัติเทคโนโลยีก็ว่าได้ คอมพิวเตอร์ควอนตัม คืออะไร แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอย่างไร และเราจะได้ประโยชน์อะไรจากเทคโนโลยีนี้บ้าง ก็ต้องมาดูกัน
ภาพ คอมพิวเตอร์ระบบควอนตัมโดยใช้เทคโนโลยีการกักขังประจุ
ที่มา: http://jqi.umd.edu/sites/default/files/styles/article_lead/public/images/cover_gallery.jpg?itok=G0H5KRxw
เราคงเคยได้ยินชื่อ กฎของมัวร์ (Moore’s law) กันมาบ้าง ก็พอจะทราบกันดีเกี่ยวกับการพัฒนาประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์ในวงจรไอซี ให้มีการทำงานหรือมีความเร็วในการประมวลผลที่ดีขึ้นไวขึ้น ในอัตราโดยเฉลี่ยวก็ราว ๆ ทุก ๆ 2 ปี โดยในแต่ละครั้งนั้นก็มีสมรรถนะเพิ่มขึ้นเป็นเท่าตัวกันเลยทีเดียว แต่ในที่สุดก็อาจมาถึงจุดที่เรียกว่าขั้นสุดของการพัฒนา เมื่อการพัฒนาในแต่ละครั้งก็จะทำให้ทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กลง ๆ จนขนาดจะเข้าใกล้อะตอมแล้ว แล้วจะทำอย่างไรเมื่อมาถึงขั้นนี้
แต่นี่ยังไม่ใช่ทางตันของการพัฒนาอย่างแน่นอน เมื่ออัศวินขี่ม้าขาวก็ปรากฏตัวมาช่วยได้ทันเวลาพอดี ควอนตัม (Quantum) ความรู้พื้นฐานทางด้านฟิสิกส์ ได้รับบทเป็นพระเอกของเรื่องนี้ ฟิสิกส์ควอนตัม หรือควอนตัมเทคโนโลยี ซึ่งจะเข้ามามีบทบาทเป็นอย่างมาก ในทุก ๆ เทคโนโลยีแห่งอนาคต
จุดเปลี่ยนคือจุดเด่น
เปลี่ยนที่ว่าคือ การเปลี่ยนแปลงโดยนำหลักการของฟิสิกส์ควอนตัม มาคำนวณและเรียกชื่อใหม่ในนาม “การประมวลผลควอนตัม” (Quantum Computing) จนเกิดจุดเด่นเมื่อมีคนสามารถพัฒนาอัลกอริทึมหาตัวประกอบเฉพาะของจำนวนเต็มขนาดใหญ่ได้สำเร็จ โดยถือว่าสร้างกระแสในวงกว้างของวงการด้านวิทยาการคำนวณและการเข้ารหัสเป็นอย่างมาก
สมบัติของฟิสิกส์ควอนตัม ถูกนำมาใช้อย่างไร
เมื่อมีพระเอกก็ต้องมีนางเอง แนะนำให้รู้จักกับ “คิวบิต” (Qubit) หน่วยข้อมูลที่เล็กที่สุดในคอมพิวเตอร์ควอนตัม เราทราบกันดีอยู่แล้วว่าการประมวลผลของระบบคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน เป็นการประมวลผลที่ทำงานบนแผงวงจร แทนค่าข้อมูลด้วยบิต (Bit) ข้อมูลบิตดังกล่าวประกอบด้วย 0 กับ 1 ทีละตัวแล้วนำไปประกอบกัน
แต่สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งใช้อะตอมที่มีคุณสมบัติสามารถประมวลผลเป็นตัวเลข 0 หรือ 1 พร้อมกันได้ หรือเรียกว่ามีสถานะพิเศษที่เรียกว่า superposition เป็นสถานะที่บิตเป็นทั้ง 0 และ 1 ในเวลาเดียวกัน เลียนแบบสถานะ quantum superposition ของอนุภาคขนาดเล็ก โดยบิตในคอมพิวเตอร์ควอนตัมนี้มีชื่อเรียก ว่า “คิวบิต” (qubit มาจากคำว่า quantum bit) หรือสรุปก็คือ เราเปลี่ยนการประมวลผลจากบิตมาเป็นคิวบิต ซึ่งทำงานได้เร็วกว่ามหาศาลนั่นเอง
และทั้งหมดที่กล่าวไปนั้นเอง จึงกลายเป็นจุดเปลี่ยนแปลงสำคัญของวงการไอทีที่ปรับเปลี่ยนประสิทธิภาพการทำงานของคอมพิวเตอร์ให้มีสมรรถนะเรียกได้ว่าจากหน้ามือเป็นหลังมือ สรุปเป็นตัวอย่างได้ดังนี้
สรุปแล้ว คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็คือคอมพิวเตอร์ที่เอาสมบัติของฟิสิกส์ควอนตัมมาใช้ในการประมวลผลนั่นเอง
แหล่งที่มา
Thanyavuth Akarasomcheep. รู้จัก Quantum Computer เทคโนโลยีที่จะ Disrupt โลกทั้งใบ (ตอนที่ 1: Quantum Computer คืออะไร?). สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก https://medium.com/scale360-engineering/quantum-computer-2fde1b21427e
ปกรณ์ ลี้สกุล.(2561, 17 มกราคม) . รู้จัก Quantum Computer เทคโนโลยีที่จะ Disrupt โลกทั้งใบ (ตอนที่ 1: Quantum Computer คืออะไร?. สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก https://thestandard.co/quantum-computer-1/
ปกรณ์ ลี้สกุล. (2561, 18 มกราคม) . รู้จัก Quantum Computer เทคโนโลยีที่จะ Disrupt โลกทั้งใบ (ตอนที่ 2: เรายืนอยู่ ณ จุดไหน?). สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก https://thestandard.co/quantum-computer-2/
Littletail. (2559, 3 กรกฎาคม) .คอมพิวเตอร์ควอนตัมเบื้องต้น: เรามาถึงจุดที่คอมพิวเตอร์ต้องพึ่งฟิสิกส์ควอนตัมกันแล้ว. สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก https://www.blognone.com/node/82946
DIGITAL VENTURES. (2561, 27 กุมภาพันธ์) . Quantum Computing อนาคตของคอมพิวเตอร์ จิ๋วระดับอะตอมแต่เร็วพลิกโลก. สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก http://dv.co.th/blog-th/quantum-computing/
DIGITAL VENTURES. (2561, 31 มีนาคม) . เจ้าเครื่อง Quantum Computer หน้าตาเป็นอย่างไร ส่องดูกลไกเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลกตอนนี้. สืบค้นเมื่อ 16 พฤษภาคม 2561. จาก http://dv.co.th/blog-th/quantum-computer-hardware-computing/
สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) กระทรวงศึกษาธิการ เป็นหน่วยงานของรัฐที่ไม่แสวงหากำไร ได้จัดทำเว็บไซต์คลังความรู้ SciMath เพื่อส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์และเทคโนโลยีทุกระดับการศึกษา โดยเน้นการศึกษาขั้นพื้นฐานเป็นหลัก หากท่านพบว่ามีข้อมูลหรือเนื้อหาใด ๆ ที่ละเมิดทรัพย์สินทางปัญญาปรากฏอยู่ในเว็บไซต์ โปรดแจ้งให้ทราบเพื่อดำเนินการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยเร็วที่สุด
The Institute for the Promotion of Teaching Science and Technology (IPST), Ministry of Education, a non-profit organization under the Thai government, developed SciMath as a website that provides educational resources in Science, Mathematics and Technology. IPST invites visitors to use its online resources for personal, educational and other non-commercial purpose. If there are any problems, please contact us immediately.
Copyright © 2018 SCIMATH :: คลังความรู้ SciMath. Terms and Conditions. Privacy. , All Rights Reserved.
อีเมล: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. (ให้บริการในวันและเวลาราชการเท่านั้น)