ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีวันนี้บอกเราว่า โลกกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรง แต่ผมอยากบอกว่า ความเปลี่ยนแปลงในวันนี้เป็นแค่จุดเริ่มต้นเท่านั้น เพราะความเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงกำลังจะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่สิบปีข้างหน้า
ไอโฟน รถยนต์ไร้คนขับ ปัญญาประดิษฐ์ หุ่นยนต์ จะพัฒนาอย่างก้าวกระโดดจนไม่อาจคาดเดา โลกจะถลำลึกสู่ความเป็นดิจิทัลอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน และเราอาจจำโลกใบเดิมของตัวเองไม่ได้
ใช่ครับ, ผมกำลังพูดถึง คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม (Quantum Computer) ที่ตอนนี้บริษัทยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีไม่ว่า กูเกิล, ไมโครชอฟท์, ไอบีเอ็ม หรือประเทศมหาอำนาจ เช่น สหรัฐอเมริกา จีน และยุโรปต่างทุ่มทุนในการพัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างเอาจริงเอาจัง
พาดหัวข่าวจากเว็บไซต์ MIT Technology Review โดยเนื้อหาบางส่วนระบุว่า
เมื่อปี 2016 สหภาพยุโรปประกาศลงทุน 1 พันล้านยูโรในโปรเจกต์
Quantum Technology Flagship มีโรดแมป 10 ปี และคาดว่าจะเริ่มต้นโปรเจกต์ในปี 2018
ถ้ายังจำได้ ผมเคยอธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในยุคดิจิทัลไว้ในบทความ ‘การเกิดขึ้น ตั้งอยู่ ดับไปของ Disruption’ ว่าเกิดจากระยะห่างของ ‘พื้นที่’ และ ‘เวลา’ ที่หดสั้นลง เพราะเทคโนโลยีดิจิทัลและอินเทอร์เน็ตบวกกับพลังการประมวลผลที่เร็วขึ้นทำให้ระยะทางหายไปและการรับส่งข้อมูลเร็วขึ้นกว่าเดิม
หน่วยประมวลผลกลางของคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม (Quantum CPU), Photo: UCSB, Google
ส่วนอัตราเร่งของความเปลี่ยนแปลงในโลกจะเร็วกว่าเดิมแค่ไหน สามารถอธิบายได้ง่ายๆ ด้วยกฎของมัวร์ (Moore’s Law) ที่ระบุว่า ปริมาณของทรานซิสเตอร์บนแผงวงจร (นัยหนึ่งคือความเร็วในการประมวลผล) จะเพิ่มเป็นเท่าตัวทุกๆ 2 ปี
กราฟแสดงกฎของมัวร์ (Moore’s Law) เทียบกับจำนวนทรานซิสเตอร์ของชิปประมวลผลที่เพิ่มขึ้น, Photo: wikipedia.com
แต่กฎของมัวร์จะถูกฉีกทิ้งและกลายเป็นอัตราเร่งที่เชื่องช้าทันทีในโลกของคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม เพราะอะไร?
จะตอบคำถามนี้ได้ ต้องรู้ก่อนว่า คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม คืออะไร
ความเร็วของคอมพิวเตอร์ในอดีตถึงปัจจุบันเกิดจากการพัฒนาให้ระบบประมวลผลมีขนาดเล็กลงและเร็วขึ้นเรื่อยๆ (คอมพิวเตอร์ในยุคแรกที่เคยใหญ่เท่าห้องหนึ่งห้องจึงมีขนาดเล็กลงเหลือแค่ฝ่ามือ) แต่ปัญหาคือเมื่อพัฒนาไปถึงจุดหนึ่ง ถ้าอยากเล็กไปมากกว่านี้จะต้องเล็กลงไปถึงระดับอะตอม
การศึกษาเรื่องอะตอมคือการเข้าสู่พรมแดนของ ‘ควอนตัม’ ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งในวิชาฟิสิกส์สมัยใหม่ที่ศึกษาปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในระดับอะตอม
คลิป: ทำไม Microsoft ถึงทุ่มทุนกับคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม
จิรวัฒน์ ตั้งปณิธานนท์ หรือ ‘ทิว’ นักฟิสิกส์ดีกรีปริญญาตรี-โท มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และกำลังศึกษาปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ บอกว่าในโลกของอะตอมจะมีบางปรากฏการณ์ที่ ‘เหนือสามัญสำนึก’ ซึ่งไม่ปรากฏในโลกแห่งวัตถุ
จิรวัฒน์ ตั้งปณิธานนท์ หรือ ‘ทิว’ นักศึกษาปริญาตรี-โท ด้านฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
ปัจจุบันเรียนปริญญาเอก สาขาฟิสิกส์ทฤษฎี
ที่ศูนย์เทคโนโลยีควอนตัม (CQT) มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NUS)
เช่น อะตอมสามารถทำได้หลายอย่างในเวลาเดียวกัน (คอมพิวเตอร์ปกติจะประมวลผลด้วยค่า 0 หรือ 1 แต่คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมประมวลผลค่า 0 และ 1 ได้พร้อมกันในเวลาเดียวกัน) หรืออะตอมตัวหนึ่งสามารถสื่อสารกับอะตอมอีกตัวที่อยู่ไกลออกไปได้ทันที โดยไม่ต้องผ่านตัวกลาง
คุณสมบัติข้างต้นทำให้คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมมีการประมวลผลที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปมหาศาล
Photo: techviral.net
‘เร็วกว่า 100 ล้านเท่า’ คือ ข้อความที่ Google Quantum Artificial Intelligence Lab เผยแพร่ในเอกสารวิชาการ หลังเปรียบเทียบวิธีคำนวณโดยใช้ Google D-Wave 2X คอมพิวเตอร์ที่ใช้เทคโนโลยีเชิงควอนตัมเทียบกับคอมพิวเตอร์ปกติ
ถ้าเปรียบชิปประมวลผลเท่ากับ ‘สมอง’ ของคอมพิวเตอร์ และด้วยความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นระดับนี้ จะทำให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้ได้ไวขึ้น เมื่อเรียนรู้ไวขึ้นก็จะฉลาดมากขึ้น
ส่วนเป้าหมายของกูเกิลในการทุ่มทุนพัฒนาคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมก็ชัดเจนว่า ต้องการจะนำมาใช้ด้าน ‘Advance Machine Learning’ นั่นหมายความว่า ในอนาคตอันใกล้ บรรดาเทคโนโลยีและสิ่งประดิษฐ์ที่ใช้ระบบ Machine Learning เช่น ปัญญาประดิษฐ์ รถยนต์ไร้คนขับ หุ่นยนต์ ฯลฯ จะฉลาดและทำงานได้ดีขึ้นกว่าเดิม
ความเร็วที่เพิ่มขึ้นอย่างมหาศาลจะทำให้โลกเปลี่ยนแปลงเร็วกว่าเดิมแค่ไหน มนุษย์จะปรับตัวทันหรือไม่ หรือสุดท้ายมนุษย์จะถูกจักรกลแย่งงาน…
ทิว นักฟิสิกส์หนุ่มผู้เชี่ยวชาญด้านคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม สะกิดบอกเราว่า ยังไม่ใช่เรื่องที่จะเกิดขึ้นในเร็วๆ นี้ เพราะคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมยังอยู่ในระยะเริ่มต้น และเครื่อง Google D-Wave 2X ก็ยังไม่ใช่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่แท้จริง
ด้านกูเกิลก็ระบุในเอกสารชัดเจนว่า การวิจัยทางด้านคอมพิวเตอร์ระบบควอนตัมนั้นเพิ่งอยู่ใน ‘ช่วงเริ่มต้น’ เท่านั้น
เพราะการสร้างคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมให้ใช้งานได้มีข้อจำกัดหลายอย่างมาก เช่น ต้องอยู่ในอุณหภูมิที่เย็นยะเยือก (เกือบ -273.15 องศาเซลเซียส) จึงทำให้เครื่องมีขนาดใหญ่เทอะทะ รวมถึงการควบคุมอะตอมที่มีธรรมชาติไม่อยู่นิ่งหลายตัวให้ทำงานร่วมกันก็เป็นโจทย์ใหญ่ที่นักวิทยาศาสตร์กำลังขบคิดและพัฒนา
แต่ก็ใช่ว่าจะนิ่งนอนใจได้ เพราะทิวบอกว่า ในช่วงยี่สิบปีที่ผ่านมาคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมมีความเสถียรเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณ และมีแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นจริงในอนาคตอันใกล้
ใกล้ที่ว่าไม่ใช่อีกหลายสิบปี แต่แค่ไม่กี่สิบปีเท่านั้น
คำถามคือตอนนี้คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมพัฒนามาไกลแค่ไหน
นักวิทยาศาสตร์จะแก้ไขข้อจำกัดและพัฒนาคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมจนนำมาใช้งานกันทั่วไปได้เมื่อไร
และสุดท้าย ถ้าคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมเกิดขึ้นจริง มนุษย์ควรรับมือกับโลกในอนาคตอย่างไร
ไว้มาพูดถึงกันต่อตอนหน้านะครับ 🙂
เรียบเรียง: วชิรวิชญ์ กิติชาติพรพัฒน์
อ่านบทความที่เกี่ยวข้องได้ที่
