“Quantum Computing” ปลดล็อกพลังเทคโนโลยีเปลี่ยนโลก!

ในโลกที่นวัตกรรมดิจิทัลขับเคลื่อนอย่างรวดเร็ว คอมพิวเตอร์ในทุกวันนี้เริ่มมีข้อจำกัดเมื่อต้องรับมือกับโจทย์ที่ท้าทายเกินกว่าจะประมวลผลได้ เช่น การค้นคว้าและพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่ซับซ้อนเกินกว่า “คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก” ซึ่งทำงานด้วยระบบ 0 กับ 1 จะรับไหว วันนี้ เราจึงขอแนะนำให้รู้จักกับ “Quantum Computing” ที่พลิกโฉมวิธีการประมวลผลข้อมูล ด้วยศักยภาพในการแก้ไขปัญหาที่เคยเป็นไปไม่ได้ให้กลายเป็นจริง

Quantum Computing คือ

Quantum Computing คือศาสตร์ใหม่ทางด้านวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ที่ใช้หลักการกลศาสตร์ควอนตัมทางกฎฟิสิกส์มาประมวลผลข้อมูลระดับอะตอม ด้วยหลักการสำคัญอย่าง การทับซ้อน (Superposition) และการพัวพันเชิงควอนตัม (Entanglement) เพื่อช่วยประมวลผลข้อมูลที่ซับซ้อน

โดยศาสตร์นี้ต้องอาศัยอุปกรณ์ที่เรียกว่า Quantum Computer ซึ่งใช้หน่วยประมวลผลอย่างคิวบิต (Qubit) ซึ่งมีสถานะที่แตกต่างจากบิตปกติ สามารถเก็บข้อมูลและประมวลผลได้มากกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปอย่างมหาศาล 

Qubit: หน่วยประมวลผลที่เหนือกว่า Bit
ความแตกต่างสำคัญของ Quantum Computer กับคอมพิวเตอร์ทั่วไป (คอมพิวเตอร์คลาสสิก) อยู่ที่หน่วยประมวลผล คอมพิวเตอร์คลาสสิกใช้ “บิต (Bit)” ที่มีสถานะได้แค่ 0 หรือ 1 เหมือนการเปิด-ปิดหลอดไฟ ซึ่งมีได้แค่สว่างหรือดับ แต่ Quantum Computer ใช้ “คิวบิต (Qubit)” ที่มีความพิเศษตรงที่สามารถเป็นได้ทั้ง 0 และ 1 ไปพร้อม ๆ กันได้

พลังของ Qubit: Superposition & Entanglement
คิวบิตมีคุณสมบัติพิเศษหลัก 2 อย่างด้วยกันคือ

• การทับซ้อน (Superposition): คือความสามารถที่คิวบิตสามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกันได้ในเวลาเดียว ลองนึกภาพเหรียญที่กำลังหมุนอยู่ มันเป็นไปได้ทั้งหัวและก้อยพร้อมกัน นี่เองที่ทำให้การทำงานของ Quantum Computing ประมวลผลข้อมูลมหาศาลได้รวดเร็ว
• การพัวพันทางควอนตัม (Entanglement): เปรียบเสมือนคิวบิตหลายตัวที่ “ผูก” กันอย่างลึกลับ แม้จะอยู่ห่างกัน การเปลี่ยนแปลงสถานะของตัวหนึ่ง จะส่งผลให้อีกตัวหนึ่งเปลี่ยนแปลงตามทันที คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้คิวบิตทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง และเป็นรากฐานสำคัญของพลังการคำนวณที่เหนือกว่าอย่างก้าวกระโดด

Quantum Computing ทำงานรวดเร็วได้อย่างไร?

คอมพิวเตอร์ทั่วไปทำงานแบบ “เรียงลำดับ” หรือ “ทีละขั้น” แต่ Quantum Computing แตกต่างออกไป ด้วยพลังของ Superposition คิวบิตสามารถพิจารณาและคำนวณทุกความเป็นไปได้ของปัญหาพร้อมกันในครั้งเดียว ซึ่งเรียกว่า “Quantum Parallelism” ทำให้ช่วยหาคำตอบของปัญหาที่ซับซ้อนได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งคอมพิวเตอร์ทั่วไปไม่อาจทำได้ หรืออาจต้องใช้เวลานับปี

Quantum Computing จึงถูกออกแบบและพัฒนาขึ้นมาเพื่อจัดการกับโจทย์ที่ท้าทายเกินกว่าจะประมวลผลได้ในวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม ซึ่งอาจจะซับซ้อนเกินไปสำหรับงานทั่วไปที่ใช้ในชีวิตประจำวัน

Quantum Computing กับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม

Quantum Computing มีศักยภาพที่จะพลิกโฉมอุตสาหกรรมหลากหลายและแก้ไขปัญหาที่ปัจจุบันเป็นไปไม่ได้ ให้กลายเป็นจริงได้ในอนาคตอันใกล้ เช่น

• การแพทย์และเภสัชกรรม: ปฏิวัติการพัฒนายาใหม่ จำลองโมเลกุลได้อย่างแม่นยำและรวดเร็ว ช่วยออกแบบยาที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ลดผลข้างเคียง
• การออกแบบวัสดุขั้นสูง: ค้นพบและออกแบบวัสดุใหม่ ๆ ที่มีคุณสมบัติพิเศษเหนือกว่าเดิม เช่น วัสดุสำหรับแบตเตอรี่ประสิทธิภาพสูง
• การเงินและเศรษฐศาสตร์: วิเคราะห์ความเสี่ยงที่ซับซ้อนอย่างแม่นยำ บริหารจัดการพอร์ตการลงทุนให้มีประสิทธิภาพสูงสุด และตรวจจับการฉ้อโกงได้อย่างรวดเร็ว
• ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และ Machine Learning: ยกระดับ AI ให้ฉลาดล้ำขึ้น ประมวลผลและเรียนรู้จาก Big Data มหาศาลได้อย่างรวดเร็ว ทำให้ AI ตัดสินใจและแก้ปัญหาซับซ้อนได้ดีกว่าเดิม
• ความมั่นคงทางไซเบอร์: พัฒนาเทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบใหม่ที่แข็งแกร่ง เพื่อปกป้องข้อมูลสำคัญและการทำธุรกรรมออนไลน์ รวมถึงการเงินการธนาคาร

ความท้าทายของ Quantum Computing ทั่วโลกและในไทย

Quantum Computing แม้จะยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่ก็มีการลงทุนและวิจัยอย่างมหาศาลจากบริษัทเทคโนโลยีชั้นนำระดับโลกและภาครัฐ เราเริ่มเห็นความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดในการสร้างเครื่อง Quantum Computer ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้กำลังก้าวสู่การใช้งานจริงในอนาคตอันใกล้

อย่างไรก็ตามแม้ว่าศักยภาพจะสูง แต่การพัฒนา Quantum Computing และการสร้าง Quantum Computer ที่ใช้งานได้จริงก็ยังคงเผชิญกับความท้าทายสำคัญหลายประการ

• ความเสถียรของฮาร์ดแวร์: การสร้างและควบคุม “คิวบิต” ซึ่งเป็นหน่วยประมวลผลหลักใน Quantum Computer ให้มีความเสถียรและทำงานได้ถูกต้องเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมาก อุปกรณ์ต้องทำงานในสภาวะที่เย็นจัดเพื่อลดข้อผิดพลาด
• การลดข้อผิดพลาด: คิวบิตมีความเปราะบางต่อการรบกวนภายนอก ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการคำนวณได้ง่าย การพัฒนาระบบลดข้อผิดพลาดจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง
• บุคลากรและความรู้: การขาดแคลนผู้เชี่ยวชาญที่มีความรู้ทั้งด้านฟิสิกส์ควอนตัม วิทยาการคอมพิวเตอร์ และวิศวกรรม เป็นอุปสรรคสำคัญในการพัฒนาและนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้

ประเทศไทยเองก็ตระหนักถึงความสำคัญของ Quantum Computing และเริ่มมีการเตรียมพร้อมเพื่อรองรับและพัฒนาเทคโนโลยีนี้ หน่วยงานภาครัฐ และสถาบันการศึกษาหลายแห่งเริ่มให้ความสนใจและสนับสนุนการศึกษาวิจัยด้านควอนตัมเทคโนโลยี เพื่อสร้างองค์ความรู้และบุคลากรที่มีความสามารถ

ทักษะที่จำเป็นสำหรับผู้เริ่มต้นสู่โลก Quantum Computing

การจะก้าวเข้าสู่โลกของ Quantum Computing ให้ประสบความสำเร็จ เหมือนกับการสร้างบ้าน ที่ต้องมีรากฐานที่มั่นคง ทักษะเหล่านี้เปรียบเสมือนอิฐก้อนแรกที่คุณต้องเตรียมตัว

• ฟิสิกส์ ทักษะนี้คือพื้นฐานที่ขาดไม่ได้ การทำความเข้าใจหลักการของฟิสิกส์ควอนตัม จะทำให้เห็นภาพรวมว่าทำไมคอมพิวเตอร์ควอนตัมถึงแตกต่างจากคอมพิวเตอร์ทั่วไป โดยเฉพาะแนวคิดเรื่อง Superposition และ Entanglement
• คณิตศาสตร์ ลองนึกดูว่าถ้าฟิสิกส์คือรากฐาน คณิตศาสตร์ก็คือภาษาที่เราใช้สื่อสารกับมัน คุณต้องคุ้นเคยกับ พีชคณิตเชิงเส้น (Linear Algebra) เพื่อที่จะเข้าใจการคำนวณที่ใช้เวกเตอร์และเมทริกซ์
• วิทยาการคอมพิวเตอร์ การรู้เรื่องอัลกอริทึมและโครงสร้างข้อมูล จะช่วยให้คิดวิเคราะห์ปัญหาและออกแบบวิธีแก้ปัญหาได้อย่างเป็นระบบ
• ภาษาโปรแกรม เริ่มต้นด้วย Python ดีที่สุด เนื่องจากเป็นภาษาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงการวิทยาศาสตร์ ทำให้การเริ่มต้นเรียนรู้ต่อยอด Quantum Computing ไม่ใช่เรื่องยาก

ในปัจจุบัน คนที่มีทักษะความรู้ด้าน Quantum Computing นั้นเป็นที่ต้องการอย่างมาก และด้วยความขาดแคลนบุคลากรสายนี้ในตลาด ทำให้คนที่เชี่ยวชาญด้านนี้จริง ๆ สามารถเรียกเงินเดือนได้สูง ดังนั้น การเตรียมพร้อมด้วยความรู้และทักษะที่จำเป็นต่อการพัฒนาไปสู่ความเชี่ยวชาญด้าน Quantum Computing จึงเป็นสิ่งสำคัญ 

วิทยาลัยนานาชาติ สถาบันเทคโนโลยี ไทย-ญี่ปุ่น (TNIC) เข้าใจดีถึงเรื่องนี้ เราจึงพร้อมเป็นแรงบันดาลใจและเป็นประตูสู่การเรียนรู้เพื่อสร้างผู้นำในยุคดิจิทัล ด้วยหลักสูตรที่โดดเด่นของ สาขาวิชาวิศวกรรมดิจิทัล (Digital Engineering) และ สาขาวิชาวิทยาการข้อมูลและปัญญาประดิษฐ์ (Data Science and Artificial Intelligence) ที่มุ่งมั่นพัฒนาบุคลากรให้มีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งในเทคโนโลยี เพื่อรับมือกับความท้าทายและคว้าโอกาสในอนาคต ศึกษารายละเอียดเพิ่มเติม คลิก

แหล่งข้อมูล

https://www.depa.or.th

https://www.quickserv.co.th

https://workpointtoday.com/quantum-technology

https://www.nxpo.or.th/th/8697

https://quantum.cloud.ibm.com/learning/en

https://learn.microsoft.com/en-us/training/paths/quantum-computing-fundamentals