Microsoft เปิดตัว “Majorana 1” ชิปควอนตัม 1 ล้านคิวบิต ปฏิวัติอนาคตการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์

ชิป Majorana 1 คือ ชิปควอนตัมที่ใช้สถาปัตยกรรม Topological Core ใหม่ล่าสุดรุ่นแรกของโลก ซึ่งเป็นการค้นพบสถานะใหม่ของสสารที่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพให้กับการประมวลผลแบบควอนตัม ซึ่งนับเป็นก้าวสำคัญที่ลดช่องว่างระหว่างการทดลองในห้องปฏิบัติการกับการผลิตเชิงอุตสาหกรรม เร่งให้การพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สมบูรณ์เกิดขึ้นได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ปี จากเดิมที่คาดว่าจะต้องใช้เวลาหลายทศวรรษ

"ทรานซิสเตอร์" ยุคควอนตัม 

ความพิเศษของ Majorana 1 สามารถรองรับคิวบิตได้ถึง 1 ล้านหน่วย จากการใช้ประโยชน์จาก “โทโพโลจิคอล ซูเปอร์คอนดักเตอร์” (Topological Superconductor) ตัวแรกของโลก ซึ่งเป็นวัสดุชนิดใหม่ที่สร้างสถานะของสสารแบบใหม่ที่ไม่ใช่ของแข็ง ของเหลวหรือก๊าซ แต่เป็นสถานะโทโพโลยี วัสดุนี้ถูกนำมาใช้สร้างคิวบิต ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของควอนตัมคอมพิวเตอร์ ให้รวดเร็ว มีขนาดเล็กลง และควบคุมได้แบบดิจิทัล ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนแนวคิดและลดความซับซ้อนของการประมวลผลควอนตัมอย่างมหาศาล เปรียบได้เหมือนทรานซิสเตอร์สำหรับยุคควอนตัม

ความสำเร็จในครั้งนี้เกิดจากการพัฒนาวัสดุใหม่ที่ทำจากอินเดียมอาร์เซไนด์ (Indium arsenide) และอะลูมิเนียม (Aluminum) ซึ่ง Microsoft ออกแบบและสร้างขึ้นในระดับอะตอม โดยมีเป้าหมายคือการสร้างอนุภาคควอนตัม Majorana และใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติพิเศษของสิ่งนี้ในการพัฒนาควอนตัมคอมพิวติ้งไปอีกขั้น

ความก้าวหน้าของสถาปัตยกรรมใหม่ไม่เพียงแต่เป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี แต่ยังเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติในหลากหลายวงการ ซึ่งเราจะได้เห็นการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่แก้ปัญหาต่างๆ ทั้งการพัฒนายา การแพทย์ อุตสาหกรรมก่อสร้าง วิทยาศาสตร์วัสดุ การเข้ารหัสข้อมูล และการพัฒนาปัญญาประดิษฐ์ขั้นสูง

Satya Nadella ซีอีโอของ Microsoft เปิดเผยว่า ลองนึกภาพชิปขนาดฝ่ามือของคุณ แต่สามารถแก้ปัญหาที่คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนโลกในปัจจุบันรวมกันไม่สามารถทำได้ หลังจากใช้เวลาค้นคว้ามานานเกือบ 20 ปี เราก็ได้สร้างสสารสถานะใหม่ ซึ่งปลดล็อกได้ด้วยวัสดุประเภทใหม่ที่เรียกว่า "Topoconductors" ซึ่งช่วยให้เกิดการก้าวกระโดดครั้งสำคัญในการประมวลผล

"ความก้าวหน้าครั้งนี้จะช่วยให้เราสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้จริงภายในไม่กี่ปีข้างหน้านี้ คิวบิตที่สร้างขึ้นด้วยโทโพคอนดักเตอร์นั้นเร็วกว่า เชื่อถือได้มากกว่าและมีขนาดเล็กกว่า" 

แกนโทโพโลยี (Topological Core) คือ แกนการเชื่อมโยงการรับส่งข้อมูลเข้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรูปแบบต่างๆ แกนแรกของโลกที่ขับเคลื่อน Majorana 1 ได้รับการออกแบบให้มีความเสถียรตั้งแต่ต้น ด้วยการผสานความสามารถในการต้านทานข้อผิดพลาดในระดับฮาร์ดแวร์ ทำให้มีเสถียรภาพสูงยิ่งขึ้น

ทั้งนี้การประยุกต์ใช้ที่สำคัญในเชิงพาณิชย์จำเป็นต้องดำเนินการหลายล้านล้านครั้งบนคิวบิตนับล้าน ซึ่งแทบเป็นไปไม่ได้ด้วยวิธีการปัจจุบันที่ต้องอาศัยการควบคุมแบบแอนะล็อกที่แม่นยำสำหรับคิวบิตแต่ละตัว ด้วยเหตุนี้ทีม Microsoft จึงพัฒนาวิธีวัดผลรูปแบบใหม่ที่ช่วยให้สามารถควบคุมคิวบิตแบบดิจิทัลได้ ซึ่งเป็นการปรับเปลี่ยนแนวคิดและลดความซับซ้อนของการประมวลผลควอนตัมอย่างมหาศาล

ความก้าวหน้านี้เป็นเครื่องพิสูจน์ว่าการเลือกพัฒนางานวิจัยเก่าเรื่อง “คิวบิตโทโพโลยี” ของ Microsoft ที่วิจัยเมื่อหลายปีก่อนเป็นแนวทางที่ถูกต้อง แม้จะเป็นความท้าทายทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่มีความเสี่ยงสูง แต่ผลลัพธ์ที่ได้รับก็คุ้มค่า ปัจจุบัน Microsoft สามารถนำคิวบิตโทโพโลยีจำนวนแปดตัวมาอยู่บนชิปที่ออกแบบมาเพื่อขยายขนาดให้รองรับได้ถึงหนึ่งล้านคิวบิตเลยทีเดียว

แนวทางนี้จึงนำไปสู่ความร่วมมือกับ สำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม (Defense Advanced Research Projects Agency: DARPA) ซึ่งเป็นหน่วยงานของรัฐบาลกลางสหรัฐฯ ที่ลงทุนในเทคโนโลยีล้ำสมัยเพื่อความมั่นคงของชาติ โดย DARPA ได้ดึง Microsoft เข้าร่วมในโครงการที่เข้มข้นนี้ด้วย เพื่อประเมินว่าเทคโนโลยีควอนตัมเชิงนวัตกรรมสามารถสร้างระบบควอนตัมที่มีศักยภาพในเชิงพาณิชย์ได้เร็วกว่าแนวทางทั่วไปหรือไม่

อ้างอิงข้อมูล Bloomberg , Microsoft 

ติดตามเพจ Facebook : Thairath Money ได้ที่ลิงก์นี้ -   

https://www.facebook.com/ThairathMoney