ออสเตรียส่งดาวเทียมควอนตัมคอมพิวเตอร์ตัวแรกของโลก ขึ้นวงโคจรทำงานสำเร็จแล้ว

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเวียนนา (University of Vienna) ในออสเตรีย ประสบความสำเร็จในการพัฒนาดาวเทียมควอนตัมคอมพิวเตอร์ตัวแรกของโลก พร้อมส่งขึ้นไปโคจรที่ระดับวงโคจรต่ำ (Low Earth Orbit: LEO) ซึ่งสูงจากพื้นโลก 550 กิโลเมตร ด้วยการนำส่งแบบฝากขึ้นไป หรือ Rideshare mission ด้วยจรวดขนส่งสเปซเอ็กซ์ (SpaceX) รุ่นฟอลคอนไนน์ (Falcon 9) เมื่อวันที่ 23 มิถุนายนที่ผ่านมา

ดาวเทียมควอนตัมคอมพิวเตอร์ตัวแรกของโลก

การประกอบ

ดาวเทียมดังกล่าวมีชื่อว่าไอออน (ION) มีขนาด 150x150x453 มิลลิเมตร น้ำหนัก 9.5 กิโลกรัม ประกอบขึ้นด้วยโครงอะลูมิเนียมผสมคาร์บอนไฟเบอร์ ยกเว้นส่วนที่ต้องยึดติดกับอุปกรณ์อ่อนไหวจะใช้โครงไทเทเนียม

ภายในเดินสายวงจรด้วยระบบไฟเปอร์ออปติกที่ใช้แก้วแบบคงทน (Borosilicate glass optical circuit) มาพร้อมกล้องสำหรับบันทึกภาพ โดยใช้ไฟฟ้าทั้งหมดไม่เกิน 30 วัตต์ โดยได้พลังงานจากดวงอาทิตย์ผ่านแผงโซลาร์เซลล์

In courtesy of: Hannes Brandt/Courtesy of DLR RSC3 (Trauen, Germany)

การทำงาน

ภารกิจของ ION จะเป็นการบันทึกสภาพภูมิอากาศของโลกแล้วแปลงเป็นข้อมูลในระบบควอนตัม (Qubit) ผ่านควอนตัมคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กภายในดาวเทียม จากนั้นส่งผ่านข้อมูลที่แปลงแล้วกลับมายังสถานีภาคพื้นดินบนโลก ไปพร้อมกับรายงานสถานะการทำงานของตัวระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์เพื่อดูความทนทานของตัวระบบ

ทั้งนี้เป้าหมายหลักของทีมวิจัยคือการทดสอบการทำงานของควอนตัมคอมพิวเตอร์ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงอย่างการทำงานบนอวกาศ เนื่องจากควอนตัมคอมพิวเตอร์เป็นระบบประมวลผลที่อาศัยการทำงานของอนุภาคในระดับควอนตัมซึ่งอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมภายนอกแม้เพียงเล็กน้อย 

รวมไปถึงศึกษาความเป็นไปได้ในการยกระดับการทำงานของดาวเทียม ซึ่งในปัจจุบันจะต้องใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อส่งข้อมูลที่ต้องการ เช่น ภาพถ่าย กลับไปยังโลก ทำให้ดาวเทียมต้องมีขนาดใหญ่ และมีการใช้พลังงานสูง ต่างจากระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่สามารถประมวลผลในตัวเองได้และใช้พลังงานต่ำกว่าแบบดั้งเดิม

In courtesy of: Iris Agresti/University of Vienna

ภาพรวมการปล่อยดาวเทียมควอนตัมคอมพิวเตอร์ตัวแรกของโลก

โดย ION ถูกพัฒนาและประกอบชิ้นส่วนต่าง ๆ เข้าด้วยกันในระยะเวลาเพียง 11 วัน ก่อนนำไปบรรจุ (Payload) เป็นส่วนหนึ่งของจรวดขนส่งจาก SpaceX รุ่น Falcon 9ภารกิจขนส่ง Transporter 14 ด้วย เมื่อวันที่ 23 มิถุนายนที่ผ่านมา และสามารถขึ้นสู่วงโคจรและทำงานได้สำเร็จ 

ION จะทำหน้าที่ตามออกแบบไว้จนกว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์ภายในจะสิ้นสภาพการทำงาน และเมื่อถึงเวลานั้น ทีมนักวิจัยจะควบคุมให้ดาวเทียมพุ่งผ่านชั้นบรรยากาศและเผาไหม้จนหมดเพื่อไม่ให้เป็นขยะอวกาศ