จากข่าวจีนส่งดาวเทียมควอนตัมดวงแรกของโลกขึ้นสู่อวกาศเพื่อใช้ทดสอบการสร้างเครือข่ายควอนตัมระยะไกล วันนี้การทดสอบประสบความสำเร็จและสามารถสร้างเครือข่ายระหว่างสถานีฐาน 2 แห่งที่ห่างกันถึง 1,203 กิโลเมตร

ถ้ายังจำกันได้ IBM มีเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 5 คิวบิตอยู่ในมือ และมีเป้าหมายใหญ่ว่าจะสร้างคอมพิวเตอร์ขนาด 50 คิวบิตให้ได้

เมื่อเดือนที่แล้วนี้เอง IBM ก็ได้ประกาศหลักไมล์ของตนว่าตอนนี้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 16 คิวบิตเสร็จแล้ว แต่ยังอยู่ในเฟสของการทดสอบ โดยจะเปิดไว้เป็น beta access ผู้ที่ต้องการจะใช้งานสามารถส่งคำร้องขอได้ที่เว็บไซต์ IBM Quantum Experience (รายละเอียดการสมัคร)

สมรภูมิการวิจัยสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มดุเดือดขึ้นเรื่อยๆ หลังจากเดือนก่อน IBM ประกาศแผนพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมเชิงพาณิชย์ขนาด 50 คิวบิต ล่าสุด กูเกิลออกมาเผยว่าตนก็เตรียมจะผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมในระดับนั้นด้วยเหมือนกัน (อย่าจำสลับกับคอมพิวเตอร์ของ D-Wave System ที่กูเกิลซื้อมานะครับ)

John Martinis หัวหน้าทีมวิจัยจากกูเกิลเปิดเผยว่า ทีมของเขาเตรียมจะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 30 – 50 คิวบิตภายในสิ้นปีนี้ และขณะนี้อยู่ในขั้นตอนการออกแบบคอมพิวเตอร์ดังกล่าวอยู่ โดยหากสร้างสำเร็จ คอมพิวเตอร์ดังกล่าวจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่มีอยู่บนโลก เรียกปรากฏการณ์นี้กันว่า quantum supremacy

หลังจากที่ปล่อยให้คู่แข่งอย่าง D-Wave นำหน้าไปหนึ่งก้าวด้วยการเปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 2,000 คิวบิต ก็ถึงทีของ IBM ที่จะออกมาเผยถึงโครงการด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมของตัวเองถึง 2 หัวข้อด้วยกัน

D-Wave Systems บริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญชาติแคนาดา เปิดตัวคอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่น 2000Q โดยมีจำนวนคิวบิตทั้งสิ้น 2,000 ตัว มากกว่ารุ่น 2X ซึ่งเป็นรุ่นก่อนหน้าที่เปิดตัวไปเมื่อปี 2015 ถึง 2 เท่าตัว

D-Wave เคลมว่าคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่นี้จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นในหลายๆ ด้าน เช่น การทดสอบ benchmark พบว่าประมวลผลได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปถึง 2,600 เท่า, กินไฟน้อยกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปถึง 100 เท่า, และมีฟีเจอร์ anneal offsets ช่วยคำนวณการแยกตัวประกอบ (integer factoring) ได้เร็วขึ้นกว่าเดิมถึง 1,000 เท่า

D-Wave หนึ่งในบริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่กูเกิลเลือกใช้ในงานวิจัยด้าน AI ประกาศเปิดซอร์สโปรแกรมประมวลผลเชิงควอนตัม qbsolv บน Github เพื่อให้นักพัฒนาศึกษาและพัฒนาโปรแกรมบนเครื่องคอมพิวเตอร์ของบริษัทได้ โดยไม่จำเป็นต้องมีความรู้ทางด้านการประมวลผลควอนตัมมากมายนัก

NIST ประกาศตั้งแต่เดือนสิงหาคมที่ผ่านมาว่าจะเริ่มกระบวนการสรรหาอัลกอริทึมเข้ารหัสสำหรับหลังยุคคอมพิวเตอร์ควอนตัม ตอนนี้กติกาการแข่งขันก็เสร็จสิ้นแล้ว ถึงเวลาเปิดรับอัลกอริทึมจากนักวิจัยกันต่อไป

อัลกอริทึมที่เข้าแข่งขันต้องเข้ามาตรฐาน FIPS 186-4 ที่เป็นอัลกอริทึมสำหรับการสร้างลายเซ็นดิจิตอล และมาตรฐาน SP-800-56A และ SP-800-56B อัลกอริทึมเข้ารหัสลับแบบกุญแจลับ-กุญแจสาธารณะ

การเสนออัลกอริทึมในชั้นแรกจะสิ้นสุดกำหนดในเดือนพฤศจิกายน 2017 นี้

นอกเหนือจากผู้เล่นหลักอย่าง IBM และกูเกิลแล้ว ไมโครซอฟท์เองก็มีศูนย์วิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ก่อตั้งอย่างเงียบๆ มาตั้งแต่ปี 2005 ใน UC Santa Barbara นาม Station Q โดยเน้นไปที่งานวิจัยด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบ topological ซึ่งไมโครซอฟท์เชื่อว่าทนต่อการรบกวนของสภาพแวดล้อมได้ดีกว่าแบบอื่น

ล่าสุด เมื่อ 20 พฤศจิกายนที่ผ่านมา ไมโครซอฟท์ประกาศอย่างเป็นทางการว่า จะยกระดับการวิจัยจากเดิมไปสู่การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั้งในระดับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ โดยสนับสนุนด้านทุนวิจัยเพิ่ม และดึงเอา Todd Holmdahl มาบริหารงานในตำแหน่ง corporate vice president เขาเคยอยู่ในตำแหน่งบริหารงานผลิตภัณฑ์สำคัญๆ ที่สร้างชื่อให้ไมโครซอฟท์ทั้ง Xbox, Kinect, และ HoloLens มาแล้ว

จีนพัฒนาดาวเทียมควอนตัมดวงแรกของโลก และส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อเวลา 1:40 นาฬิกา ตามเวลาท้องถิ่นจาก Jiuquan Satellite Center เพื่อทดสอบและวางรากฐานสำหรับการสื่อสารที่ปลอดภัยผ่าน Quantum Encryption และทดลองภาคปฎิบัติกับทฤษฎี Quantum Entanglement ระหว่างอวกาศและพื้นโลก

ดาวเทียม Quantum Science Satellite (QUESS) หรือที่ตอนหลังถูกเปลี่ยนชื่อมาเป็น Mozi เป็นดาวเทียมสื่อสารควอนตัมดวงแรกของโลกที่ถูกส่งขึ้นไปปฏิบัติการจริงบนอวกาศ ดาวเทียมดังกล่าวถูกพัฒนาโดยทีมงานจาก University of Science and Technology of China ใน Hefei และจะต้องอยู่ในขั้นตอนการทดสอบอีก 3 เดือน ก่อนการเริ่มปฏิบัติภารกิจจริง

Mohammad Choucair นักวิจัยจาก The University of Sydney ได้เผยแพร่บทความของตนผ่านเว็บไซต์ The Conversation ว่าด้วยเรื่องของวัสดุจากการเผาแนฟทาลีน (naphthalene) (สารประกอบหนึ่งที่พบในลูกเหม็น) สามารถใช้เป็นคิวบิตที่คงสถานะ superposition ในอุณหภูมิห้องได้ โดยอ้างอิงจากงานวิจัยที่ทำร่วมกับนักวิจัยประเทศสวิตเซอร์แลนด์และประเทศเยอรมนี

นักวิจัยจากกูเกิล ร่วมกับนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Harvard, Lawrence Berkeley National Labs, UC Santa Barbara, มหาวิทยาลัย Tufts, และ University College London จำลองพลังงานของโมเลกุลไฮโดรเจน (H₂) บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้สำเร็จ

เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีพัฒนาการอย่างต่อเนื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แม้ว่าจะยังไม่มีแนวโน้มว่าคอมพิวเตอร์เหล่านี้จะสามารถเจาะกระบวนการเข้ารหัสลับที่ใช้กันทุกวันนี้ได้ภายในเร็ววันก็ตาม แต่ NIST ก็เริ่มกระบวนการกำหนดมาตรฐานการเข้ารหัสลับหลังเข้าสู่ยุคคอมพิวเตอร์ควอนตัมแล้ว

NIST ระบุว่าการคาดการณ์ว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับที่ใช้เจาะการเข้ารหัสลับที่เราใช้งานกันทุกวันนี้ น่าจะใช้เวลาประมาณ 20 ปี อย่างไรก็ดี กระบวนการเข้ารหัสที่เราใช้กันทุกวันนี้ก็ใช้เวลาในการพัฒนาโครงสร้างกันประมาณ 20 ปีเช่นกัน ทำให้กระบวนการวางมาตรฐานควรเริ่มโดยเร็ว

เมื่อปลายเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัย Innsbruck และ Austrian Academy of Science ประเทศออสเตรียประสบความสำเร็จในการจำลองการเกิดอนุภาคและคู่ปฏิยานุภาค (antiparticle) ของมันโดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัม

เมื่อปลายเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Pennsylvania State นำโดยศาสตราจารย์ David S. Weiss ประสบความสำเร็จในการสร้างวงจรคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบ 3 มิติ โดยใช้แสงเลเซอร์และคลื่นไมโครเวฟควบคุมสถานะ quantum superposition ของอะตอม ทำให้สามารถสร้างหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีขนาดเล็กลง และควบคุมสถานะของคิวบิตได้ดียิ่งขึ้น

กูเกิลเปิดให้ทดสอบกระบวนการแลกเปลี่ยนกุญแจในการเข้ารหัส (key exchange algorithm) ที่มีชื่อว่า “New Hope” แล้ว ผ่านทาง Google Chrome Canary

ช่วงหลังมานี้เราเริ่มจะได้ยินข่าวเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมกันมากขึ้น ทั้งเรื่องของการวิจัยพัฒนา จนไปถึงความพยายามสร้างเพื่อเอาไปใช้จริง หลายหน่วยงานในต่างประเทศก็เริ่มพูดถึง และให้การสนับสนุนงานวิจัยเหล่านี้กันมากขึ้นเรื่อยๆ (ขนาดนายกรัฐมนตรีแคนาดายังเคยพูดถึงเลย) หลายคนเชื่อกันว่านี่จะเป็นวิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์แบบก้าวกระโดด

แต่ก็ยังมีอีกหลายคนที่ไม่รู้จัก หรือเพิ่งจะได้ยินชื่อนี้เป็นครั้งแรกเสียด้วยซ้ำ บทความนี้เขียนไว้เพื่อนำเสนอว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมคืออะไร แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ที่เราใช้ๆ กันยังไง และเราจะได้ประโยชน์อะไรจากมัน

Rami Barends และ Alireza Shabani สองวิศวกรด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควอนตัม ได้เผยความสำเร็จอีกขั้นในการวิจัยสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อการใช้งานทั่วไป (universal quantum computer) โดยจำลองโมเดลของคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบการประมวลผลด้วยทฤษฎี adiabatic บนโมเดลคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบวงจรอีกทีหนึ่ง วิธีการดังกล่าวทำให้คอมพิวเตอร์สามารถตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาดของคิวบิตได้ (quantum error correction)

ผลลัพธ์ที่ได้คือโมเดลคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบใหม่ที่เรียกว่า digitized adiabatic quantum computing ทางนักวิจัยเชื่อว่าโมเดลนี้จะช่วยให้สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ใช้จำนวนคิวบิตมากขึ้นได้ ทำให้การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อใช้งานทั่วไปนั้นมีความเป็นไปได้มากขึ้นนั่นเอง

IBM เปิดตัวคลาวด์ประมวลผลคอมพิวเตอร์ควอนตัมในชื่อ IBM Quantum Experience มีวัตถุประสงค์เพื่อให้นักวิจัยและนักศึกษาเข้าไปทดลองใช้งานและสร้างความคุ้นเคยกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม เป็นการขยายองค์ความรู้และสนับสนุนงานวิจัยทางด้าน quantum computing ต่อไป

คณะกรรมาธิการยุโรป (European Commission) ประกาศเตรียมลงทุนพันล้านยูโรสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีควันตัม มีกำหนดเริ่มโครงการในปี 2018

โครงการนี้เป็นส่วนหนึ่งของ European Cloud Initiative ที่จะลงทุนระบบคลาวด์รวม 6.7 พันล้านยูโร ส่วนหลักๆ เป็นโครงสร้างสำหรับการจัดการข้อมูล 3.5 พันล้านยูโร โครงการเทคโนโลยีควันตัมพันล้านยูโร และโครงการอื่นๆ

รายละเอียดโครงการนี้จะประกาศเพิ่มเติมในงาน Quantum Europe Conference กลางเดือนพฤษภาคมนี้

ที่มา - Nature, European Commission

Justin Trudeau นายกรัฐมนตรีหนุ่มหล่อของแคนาดา ไปแถลงข่าวว่ารัฐบาลแคนาดาจะลงทุน 50 ล้านดอลลาร์แคนาดา ให้ Perimeter Institute สถาบันวิจัยด้านฟิสิกส์ทฤษฎีของ University of Waterloo

ในงานมีนักข่าว "ลองของ" ถาม Trudeau เชิงประชดว่าอยากให้เขาอธิบายเรื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ให้ฟัง แต่เปลี่ยนไปถามเรื่องบทบาทของแคนาดากับการส่งทหารไปร่วมรบกับ ISIL/ISIS แทน

อย่างไรก็ตาม Trudeau ไม่พลาดเรื่องนี้ เขาหัวเราะและบอกว่าหลักการของควอนตัมคอมพิวเตอร์ไม่ยาก คอมพิวเตอร์ปกติใช้ระบบบิต 0 หรือ 1 แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ 1 บิตให้ข้อมูลที่ซับซ้อนกว่านั้น พร้อมปิดท้ายว่าอย่าให้เขาพูดต่อเลย เดี๋ยวได้คุยยาวทั้งวันแน่นอน

บิล เกตส์ตอบคำถามผ่าน Reddit เป็นครั้งที่สี่ มีประเด็นด้านไอทีที่น่าสนใจ ดังนี้

ทีมนักวิจัยของกูเกิลออกมาเผยความคืบหน้าของการใช้ ควอนตัมคอมพิวเตอร์กับงานวิจัยด้าน AI หลังจากในปี 2013 กูเกิลจับมือกับ NASA ซื้อคอมพิวเตอร์ของบริษัท D-Wave ไปใช้งาน

D-Wave เคยประกาศความสำเร็จในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ แต่ในวงการวิจัยเองกลับมีข้อโต้เถียงกันมากว่า D-Wave ใช้งานได้จริงแค่ไหน (อ่านรายละเอียดในข่าวเก่า)

ผลการวิจัยของกูเกิลพบว่าในโจทย์บางประเภทที่มีตัวแปรเกือบ 1,000 ค่า ระบบของ D-Wave ทำงานได้เร็วกว่าอัลกอริทึมแบบเดิมๆ ทั้ง simulated annealing และ Quantum Monte Carlo มาก บางครั้งทำงานเร็วกว่ากันถึง 10⁸ เท่าด้วยซ้ำ ซึ่งทางทีม Quantum Artificial Intelligence ของกูเกิลจะเดินหน้าพัฒนาเทคนิคใหม่ๆ เพื่อพัฒนาวงการควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่อไป

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์บางรายก็ยังตั้งข้อสังเกตกับผลการวิจัยของกูเกิล รายละเอียดอ่านได้จาก Phys.org

ที่มา - Google Research Blog

ทีมนักวิจัยจาก IBM Research ประกาศความสำเร็จด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์ใน 2 ประเด็นที่เกี่ยวเนื่องกัน

อย่างแรกคือเทคนิคการตรวจจับความผิดพลาดของควอนตัม แนวคิดของควอนตัมคอมพิวเตอร์มาจากทฤษฎีควอนตัมฟิสิกส์ ที่เราไม่สามารถฟันธง "สถานะ" ของอนุภาคได้ว่าเป็นอย่างไรกันแน่ (ทุกอย่างคือความน่าจะเป็น) เมื่อนำอนุภาคมาทำเป็นบิต (หรือคิวบิต qubit ในภาษาของควอนตัม) จึงต้องมีวิธีตรวจสอบให้ชัดเจนว่าคิวบิตนั้นเป็น 0 หรือ 1

เทคนิคที่ใช้กันในวงการแต่เดิมสามารถตรวจจับข้อผิดพลาดแบบ bit-flip (สถานะผิดจาก 0 เป็น 1 หรือกลับกัน) เพียงอย่างเดียว แต่ยังมีข้อผิดพลาดอีกแบบที่เรียกว่า phase flip (มุมการหมุนของคิวบิตเพี้ยนไป) ซึ่งเทคนิคใหม่ของ IBM สามารถตรวจจับได้ทั้งสองแบบ

ข่าวต่อเนื่องจากกสทช. เห็นชอบให้เลื่อนการจ่ายเงินค่าประมูลทีวีดิจิตอล ในการประชุมวันเดียวกันทางกสทช. ก็อนุมัติเงินจากกองทุนวิจัยและพัฒนากิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม เพื่อประโยชน์สาธารณะ เป็นจำนวนเงินกว่า 47 ล้านบาท โดยผ่านการอนุมัติทั้งหมด 14 โครงการ แต่มีโครงการด้านไอที ทั้งหมด 7 โครงการ ได้แก่

หนังสือพิมพ์ Washington Post เปิดเผยข้อมูลจากเอกสารชิ้นใหม่ ระบุถึงงบประมาณของงานวิจัย "Penetrating Hard Targets" ที่ทำสัญญาลับกับห้องแล็บฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์มูลค่า 79.7 ล้านดอลลาร์

หาก NSA สามารถพัฒนาคอมพิวเตอร์ควันตัมสำเร็จจนใช้งานได้จริง ก้าวต่อไปคือการรันขั้นตอนวิธีของ Shor ที่จะแยกตัวประกอบเฉพาะของตัวเลขออกมาได้อย่างรวดเร็ว โดยกระบวนการแยกตัวประกอบที่ใช้เวลานานเป็นการป้องกันสำคัญของการเข้ารหัส RSA ที่นิยมใช้งานกันโดยทั่วไปทุกวันนี้