สะเทือนวงการ! จีนเปิดตัว 'จิ่วจาง' ต้นแบบ 'คอมพิวเตอร์ควอนตัม' ประมวลผลไวสุดในโลก

เหอเฝย, 4 ธ.ค. (ซินหัว) -- วันศุกร์ (4 ธ.ค.) ทีมวิจัยจีนซึ่งมีพานเจี้ยนเหว่ย นักฟิสิกส์ควอนตัมชื่อดังรวมอยู่ด้วย ได้ประกาศความก้าวหน้าครั้งสำคัญของการสร้างระบบประมวลผลด้วยควอนตัม

ผลการศึกษาที่ได้รับการตีพิมพ์ในนิตยสารไซแอนซ์ (Science) ทางออนไลน์นี้ระบุว่า ทีมงานได้สร้างต้นแบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมชื่อ "จิ่วจาง" ซึ่งสามารถตรวจจับโฟตอนหรืออนุภาคของแสงได้สูงสุดถึง 76 โฟตอน ขณะที่จำนวนโฟตอนที่ดักจับได้โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 43 โฟตอน

ความสำเร็จครั้งนี้ชี้ให้เห็นว่าจีนได้บรรลุหมุดหมายสำคัญแรกบนเส้นทางสู่ระบบคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมเต็มรูปแบบ อันเป็นข้อได้เปรียบจากการนำสมบัติของฟิสิกส์ควอนตัมมาใช้คำนวณ ที่เรียกกันว่า "ควอนตัม ซูพรีมาซี" (quantum supremacy) หรือคอมพิวเตอร์ควอนตัมขั้นสูง ที่แสดงถึงความเร็วอันน่าทึ่งในการประมวลผลด้วยควอนตัมทีมชี้ว่าไม่มีคอมพิวเตอร์ดั้งเดิมเครื่องใดสามารถทำงานลักษณะเดียวกันนี้ด้วยเวลาที่ใกล้เคียง กระทั่งอัลกอริทึมหรือฮาร์ดแวร์ดั้งเดิมที่ได้รับการพัฒนาก็ไม่สามารถทำงานด้วยความเร็วเช่นนี้ได้การสุ่มตัวอย่างแบบเกาส์เซียน โบซอน หรือ จีบีเอส (GBS) ซึ่งเป็นอัลกอริทึมสร้างแบบจำลองดั้งเดิมถูกนำมาใช้ในการศึกษา

เนื่องจากเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงที่แสดงให้เห็นความเร็วของการคำนวณแบบควอนตัมในการแก้ไขปัญหาบางประการที่กำหนดไว้ระบบการประมวลแบบควอนตัมของจิ่วจางสามารถทำการสุ่มตัวอย่างแบบจีบีเอสขนานใหญ่ด้วยความเร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ณ ปัจจุบันถึง 100 ล้านล้านเท่า ทั้งยังสามารถประมวลผลเร็วกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 53 คิวบิตที่พัฒนาโดยกูเกิล (Google) ถึง 1 หมื่นล้านเท่า"ข้อได้เปรียบในการคำนวณแบบควอนตัมเปรียบเสมือนมาตรวัด" ลู่เฉาหยาง ศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีนกล่าว

"หมายความว่าเมื่อคอมพิวเตอร์ต้นแบบควอนตัมรุ่นใหม่มีความสามารถล้ำหน้าคอมพิวเตอร์ดั้งเดิมที่เก่งกาจที่สุดในการทำงานเฉพาะบางประการ ก็เท่ากับเป็นการพิสูจน์ว่าคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่นั้นจะสามารถบรรลุความก้าวหน้าอื่นๆ อีกหลายด้าน"ความก้าวหน้าครั้งนี้เป็นผลมาจากความพยายามถึง 20 ปีของทีมของพานเจี้ยนเหว่ย ซึ่งเอาชนะอุปสรรคสำคัญทางเทคโนโลยีหลายประการ รวมถึงแหล่งกำเนิดโฟตอนคุณภาพสูง

"ยกตัวอย่างเช่น เราสามารถดื่มน้ำครั้งละ 1 อึกได้ง่ายๆ แต่การจะดื่มน้ำครั้งละ 1 โมเลกุล เป็นเรื่องที่ยากมาก" พานกล่าว "แหล่งโฟตอนคุณภาพสูงจำเป็นต้อง 'ปล่อย' โฟตอนเพียงครั้งละ 1 โฟตอน และโฟตอนแต่ละตัวจะต้องมีลักษณะเหมือนกันทุกประการ นี่จึงเป็นภารกิจที่ท้าทายอย่างยิ่ง"ทีมกล่าวว่าเมื่อเปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ทั่วไป

แม้ปัจจุบัน จิ่วจางจะเป็น "ผู้ชนะเลิศ" ในหนึ่งด้านแล้ว ทว่าความสามารถในการประมวลผลขั้นสูงของมันยังมีศักยภาพที่จะประยุกต์ใช้กับงานอีกหลายด้าน เช่น ทฤษฎีกราฟ การเรียนรู้ของเครื่อง (machine learning) และเคมีควอนตัม เป็นต้น