อ่านความจริง อ่านเดลินิวส์

เสาร์ที่ 28 พฤษภาคม 2565

อ่านความจริง อ่านเดลินิวส์

เสาร์ที่ 28 พฤษภาคม 2565

“รูป รส กลิ่น เสียง สัมผัส” กับไอทีควอนตัม (1)

การทำความเข้าใจสารสนเทศเชิงควอนตัมก็เป็นไปตามที่ นีลส์ บอร์ นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลกล่าวไว้เช่นกันว่า “ผู้ใดมิได้ตื่นเต้นกับเจ้าทฤษฎีควอนตัมนั่นแล้ว พุธที่ 26 มีนาคม 2557 เวลา 00.00 น.

ค้างคาวใช้ความถี่สูงนำทาง ส่วนวาฬใช้ความถี่ต่ำสื่อสารกัน สิ่งมีชีวิตอีกหลายชนิดตรวจจับแสงอินฟราเรดหรือคลื่นความร้อนได้ และทั้งหมดที่ว่านี้มีความถี่หรือความยาวคลื่นหลุดขอบเขตที่มนุษย์จะรับรู้ด้วยตา หู จมูก ลิ้นหรือกายสัมผัสได้โดยตรง ต้องใช้หน่วยวัดหรือตัวตรวจจับสัญญาณที่สร้างขึ้นเข้าช่วยจึงจะรับสู่ความเข้าใจได้ ควอนตัมก็เป็นเช่นเดียวกันที่ต้องตรวจจับสัญญาณจากเครื่องมือผู้ช่วย ต่างกันเพียงที่ควอนตัม“เป็นสิ่งไม่มีชีวิต”และต้องสร้างมันขึ้นมา จึงดูแปลกพิลึกเพราะไม่มีชีวิตแต่กลับสนองการควบคุมของมนุษย์ได้อย่างไรนั่น

การทำความเข้าใจสารสนเทศเชิงควอนตัมก็เป็นไปตามที่ นีลส์ บอร์ นักวิทยาศาสตร์รางวัลโนเบลกล่าวไว้เช่นกันว่า “ผู้ใดมิได้ตื่นเต้นกับเจ้าทฤษฎีควอนตัมนั่นแล้ว แสดงว่าก็หาไม่ที่เข้าใจมัน (anybody who is not shocked by quantum theory has not understood it)” และอย่างยิ่ง “ในครั้งแรกพบประสบเจอ (first come across)”กับควอนตัมนั้นๆ...และจากการที่สถานะควอนตัมของการทดลองหรือการสร้างจากระบบต่างๆที่จะไล่เรียงให้ทราบกันต่อๆไปนี้ตอบสนองมนุษย์ได้ราวกับว่ามันมีชีวิต (ผ่านตัวตรวจจับสัญญาณแบบต่างๆ) ทำให้มีหนังสือเล่มหนึ่งอันเกิดจากการสัมภาษณ์นักวิทยาศาสตร์ดังๆยุคนี้ได้ตั้งชื่อเอาไว้ว่า “วิญญาณในอะตอม (The Ghost in the Atom)” ซึ่งมีผู้แปลและพิมพ์เป็นภาษาไทยแล้ว...ด้านในเป็นการสาธยายถึงความรู้ประสบการณ์ความพิลึกของควอนตัมกับการตอบสนองเหล่านั้น

มาลองรับเรื่องมึนๆสักนิดหน่อยกันนะครับ...การกำเนิดสถานะควอนตัมนั้นมีหลายวิธีการสร้างทั้ง

ก) สารกึ่งตัวนำที่สามารถกักบริเวณอิเล็กตรอน (Quantum Dot) ไว้ใช้แต่เป็นวิธีที่อ่านผลไปใช้งานได้ยาก หรือ

ข) วิธีการเหนี่ยวนำของสนามแม่เหล็กต่อสถานะทางควอนตัม (Nuclear Magnetic Resonance) อ่านผลได้ดีกว่าแต่เพิ่มจำนวนผลไม่สะดวกนัก

ค) ถัดมาเป็นการกักไอออน (Ion trapped) ให้อยู่นิ่งโดยใช้สนามไฟฟ้าซึ่งก็อ่านค่าสะดวกแต่เพิ่มจำนวนได้ยากเช่นเดียวกันแถมไวต่อสนามไฟฟ้าที่มีแวดล้อมอยู่อันเกิดจากอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก

ง) ขยับมาสู่การใช้อะตอมที่เป็นกลาง (Neutral atoms) เพื่อเพิ่มจำนวนสถานะได้มากแต่กลับอ่านหรือสังเกตผลได้ยากอีก และ

จ) ลำดับสุดท้ายคือการใช้แสง (Photon) อันเกิดการแกว่งตัวของสนามไฟฟ้าสองแนวที่ตั้งฉากกัน สะดวกกว่าบ้างแต่ก็สร้างให้เกิดจำนวนสถานะควอนตัมที่มากได้ยากเอาการ...

มาถึงบรรทัดนี้อย่าเพิ่งมึนจนถอดใจนะครับ เอาเป็นว่ากำลังเริ่มรู้จักกับซีพียู (CPU) ของควอนตัมคอมพิวเตอร์สายพันธุ์ใหม่ที่ยังไม่มีใช้งานประจำหรือยังหาซื้อไม่ได้ที่พันธ์ุทิพย์ บ้านหม้อหรือไอทีมอลล์ต่างๆ แล้วก็ต่างจากที่คุ้นเคยกันอยู่แบบที่ให้อิเล็กตรอนวิ่งทำงานอยู่ภายในทั้งของอินเทล (Intel) หรือ AMD อย่างมากมาย (ขอเปรียบเปรย) หากแต่ว่า...ทุกวิธีสร้างควอนตัมที่ต่างกันเหล่านั้นมีสิ่งที่เหมือนกันทั้งหมดคือ แพงมากมายและยุ่งยากยิ่งยวดหนึ่งล่ะ และสองมีผู้สนใจลงมือทำน้อยเสียเหลือเกิน (แม้จะมีกองเชียร์พอสมควร) สองข้อพอก่อนนะครับจะได้ไม่ท้อ...

มาย้อนดูประโยชน์สักตัวอย่างของเจ้าสถานะควอนตัมทั้งห้าวิธีที่ว่ามานี้ หากเป็นการประยุกต์เพื่อการสื่อสารรหัสลับ อันดับหลังสุดจะเหมาะสมเพราะแสงสามารถส่งออกไปได้ระยะไกลและเคลื่อนที่ไวด้วยความเร็วสูง แถมถูกรบกวนจากกระบวนการอื่นในสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุดและระบบก็มีขนาดเล็กจึงเหมาะที่จะเคลื่อนย้ายเพื่อการสื่อสารหรืองานไอที เป็นต้น

มาทบทวนกันอีกครั้งครับว่า...สถานะทางควอนตัมเมื่อนำมาใช้กับงานไอทีได้แล้ว จะทำให้โลกไอทีเล็กลงอีกและเร็วขึ้นได้อีกมาก มีคุณสมบัติเลยขอบเขตที่มีอยู่ในไอทีปัจจุบันไปอย่างมหาศาล และ

มาย้ำกันอีกทีว่า ควอนตัมตัวจริงเป็นวิทยาศาสตร์ พิสูจน์ได้ ทำซ้ำได้ แม้ไม่สามารถสัมผัสได้โดยตรงจากประสาทสัมผัสทั้งห้า แต่ก็อย่าเพิ่งเข้าทางสัมผัสที่หกที่อาจตกกระไดถูกหลอกซื้อผลิตภัณฑ์ของขลัง เหรียญอาคม ของงมงายที่มีแค่เพียง“ชื่อควอนตัม”เข้าไปเกี่ยวเท่านั้น...“วิทยาศาสตร์ คือสิ่งที่พิสูจน์เข้าถึงได้และทำซ้ำได้ (แม้จะยากและแพงมากมาย)” ในประเทศไทยก็เริ่มมีห้องปฏิบัติการวิจัยที่ขยับ ศึกษา ลงมือ สร้าง เล่น และพยายามเอาปรากฏการณ์ควอนตัมนี้ไปใช้งาน รวมทั้งถอดใจไปก็มีแล้วเช่นกัน

มาขอเชิญชวนนักศึกษา นักวิจัย นักวิเคราะห์ นักวางแผนเทคโนโลยีและผู้กำหนดนโยบาย ร่วมกัน“รับรู้”และเตรียม“สัมผัส”ควอนตัมเมื่อจะกลายมาเป็นนวัตกรรมไอทีใหม่ๆไปด้วยกัน ส่วนพ่อค้าเก็งกำไรกับขาช็อปนักวิจารณ์ขอให้รออีกพักใหญ่ๆนะครับ เพราะ (คนเล่น) ควอนตัมตกใจง่ายและสลายตัวเร็วเหมือนโฟตอน...จนเกือบจะสูญพันธุ์แล้ว !

(ติดตามต่อ : facebook.com/QuantumCryptoThailand)

เกียรติศักดิ์ ศรีพิมานวัฒน์

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ

facebook.com/oqc.nectec

"แสง-ควอนตัม-สื่อสาร-แอลอีดี"



คุณเห็นด้วยกับข่าวนี้หรือไม่

  • เห็นด้วย
    0%
  • ไม่เห็นด้วย
    0%

ความคิดเห็น

บอกต่อ : 0