กูเกิลแถลงความสำเร็จ Quantum Supremacy เป้าต่อไปคือการนำมาใช้งานจริง...

เมื่อวานนี้กูเกิลรายงานความสำเร็จในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีความสามารถระดับ Quantum Supremacy หรือการประมวลผลที่คอมพิวเตอร์ปกติไม่สามารถทำได้ในทางปฎิบัติ วันนี้กูเกิลก็จัดแถลงข่าวออนไลน์ถึงผลของความสำเร็จครั้งนี้และเป้าหมายต่อไป



ทีมงานระบุว่าความสำเร็จ Quantum Supremacy นี้เปรียบเหมือนกับเมื่อสองพี่น้องตระกูลไรต์สาธิตการบินครั้งแรกที่บินได้เพียงสิบวินาทีและไม่มีประโยชน์ในการใช้งานจริงนัก แต่ก็เป็นหมุดหมายว่ามนุษย์สามารถทำได้



ความท้าทายสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม คือการจำกัดสัญญาณรบกวนและความผิดพลาดในการอ่านค่าออกมา โดยชิป Sycamore มีระดับความผิดพลาด 0.36% ในเกตแบบ 1 qubit และ 0.62% ในเกตแบบ 2 qubit และความผิดพลาดในการอ่านค่าที่ 3.8%



ความผิดพลาดที่ต่ำในจำนวน qubit ที่สูงพอทำให้กูเกิลมองว่ามีเป็นประตูแรกที่จะเริ่มมีการใช้งานจริง (near-term applications) ขณะที่การพัฒนาคอมพิวเตอร์ก็ต้องเพิ่มจำนวน qubit และลดอัตราความผิดพลาดลงไปเรื่อยๆ



การผ่านด่าน Quantum Supremacy ยังเป็นจุดเริ่มต้นของยุค NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) ที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีอัตราความผิดพลาดในช่วง 0.001% ถึง 1% และมีขนาด qubit ไม่เกิน 1,000 qubit และมุ่งสู่ Quantum Error Correction ที่สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับ 100,000 qubit โดยให้ผลระดับพัน qubit ที่ได้รับการแก้ไขความผิดพลาดแล้ว โดยกระบวนการพัฒนานี้ต้องอาศัยทั้งภาครัฐที่จะลงงบประมาณการวิจัยมาด้วย



คำถามสำคัญคือ หลังจากผ่าน Quantum Supremacy แล้วเราจะมีแอปพลิเคชั่นใดต้องใช้งานคอมพิวเตอร์ควอนตัมบ้าง ผลระยะสั้นที่ชัดเจน คือการสร้างเลขสุ่มที่ยืนยันได้ว่าสุ่มจริง (quantum certificable random number generator) ทำให้ยืนยันได้ว่าเลขที่สร้างขึ้นเป็นเลขสุ่มจริง ใช้สำหรับการออกหวย, เข้ารหัส, และการจำลองระบบ

การสร้างแอปพลิเคชั่นอื่นๆ ยังเป็นไปได้อีกมาก โดยเฉพาะการจำลองแบบทางเคมี ทำให้สามารถออกแบบปฎิกริยาเคมีใหม่ๆ สร้างยา, วัสดุแบบใหม่, แบตเตอรี, หรือการสังเคราะห์ปุ๋ยที่จะใช้พลังงานน้อยลง

สำหรับความกังวลในแง่ของความปลอดภัยในการเข้ารหัสนั้น กูเกิลยืนยันว่าชิป Sycamore สามารถรันอัลกอริทึม Shor สำหรับการแยกตัวประกอบเฉพาะได้ อย่างไรก็ดีชิปยังมีขนาดเพียง 54 qubit ทำให้ยังไม่เป็นอันตรายต่อการเข้ารหัสทุกวันนี้แต่อย่างใด ที่ผ่านมากระบวนการแยกตัวประกอบเฉพาะบนคอมพิวเตอร์ควอนตัม สามารถทำได้ในเลขใหญ่ที่สุดคือ 21 = 7 x 3

Topics: GoogleQuantum Computer