Search
  • Kan Yuenyong

อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม (Quantum Supremacy)

Updated: Oct 11, 2019

อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม (Quantum Supremacy) และการล่มสลายของบิตคอยน์กับนัยทางอภิภูมิรัฐศาสตร์


เมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมาไอบีเอ็มออกมาประกาศเตรียมเปิดตัวควอนตัมขนาด 53 บิตควอนตัม (หรือ qubits:คิวบิต) จ่อเปิดตัวในเดือนหน้า นอกจากนี้ในงานวิจัยที่ตีพิมพ์ออกมาบนเว็บไซต์ของนาซา กูเกิลก็ถึงกับออกมาอ้างว่าความสามารถของตัวประมวลผลควอนตัม (quantum processor) แบบ transmon ขนาด 54 คิวบิตของตนที่ชื่อว่า "Sycamore" ได้ทำให้บรรลุถึงยุคของ "อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม" ได้แล้ว



Has Google's Sycamore approached "quantum suprremacy"?


อะไรคือ "อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม"?


โดยทั่วไปเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แบบปกติ จะมีการปรับเพิ่มขีดความสามารถในการคำนวณตลอดเวลาอยู่แล้ว แต่การคำนวณแบบควอนตัมจะเร่งขีดความสามารถการคำนวณให้ก้าวล้ำกว่าคอมพิวเตอร์แบบปกติจนทิ้งห่างไปอย่างก้าวกระโดด ไปจนกระทั่งคอมพิวเตอร์แบบปกติไม่สามารถทำการคำนวณตามทันได้


อาทิเช่น การถอดรหัส (decryption) โดยปกติเทคโนโลยีการเข้ารหัสจะใช้วิธีการหาผลประกอบการคูณจากตัวเลขเฉพาะ ซึ่งเป็นเลขที่ไม่สามารถแตกส่วนประกอบออกไปอีกได้นอกจากตัวมันเองและ 1 ตัวเลขเฉพาะก็เช่น 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23... เป็นต้น ตัวอย่างเช่นตัวเลข 589 เกิดจากผลคูณของเลขเฉพาะ 19 กับ 31 เราจะเห็นว่าการหาผลคูณระหว่างเลขเฉพาะสองจำนวนจะเป็นเรื่องไม่ยาก ในขณะที่การแตกเลขผลคูณที่เกิดจากจำนวนเฉพาะกลับมาเป็นตัวประกอบเลขเฉพาะสองจำนวนจะเป็นเรื่องที่ยุ่งยากกว่ามาก ลองคิดว่าถ้าจำนวนหลักของตัวเลขมีเป็นจำนวนมาก การหาตัวเลขเฉพาะที่สร้างผลคูณนั้นยิ่งทำได้ยากยิ่งขึ้นทวีคูณเป็นเงาตามตัว การใช้คอมพิวเตอร์พื้นฐานอาจใช้วิธีไล่ตัวเลขในฐานข้อมูลเพื่อหาว่าตัวเลขเฉพาะสองตัวนั้นคืออะไรก็สามารถทำได้ แต่ก็จะใช้เวลานานมาก

แต่ในควอนตัวคอมพิวเตอร์ไม่ใช่อย่างนั้น


ในปี 1988 นักคณิตศาสตร์ที่ชื่อ ปีเตอร์ ชอร์ ได้ค้นพบคุณสมบัติพิเศษของควอนตัมที่สามารถทำการประมวลหลายทิศทางแบบคู่ขนานกัน และเขาใช้เทคนิคนี้ในการแก้โจทก์การหาตัวประกอบผลคูณจากตัวเลขเฉพาะนี้ และเขาพบว่าอัลกอริทึมที่เขาคิดขึ้นเพื่อใช้กับควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถทำงานแก้โจทย์นี้ได้อย่างรวดเร็วกว่ามาก ในภายหลังจึงมีการตั้งชื่ออัลกอริทึมนี้ว่า "อัลกอริทึมของชอร์" (Shor's algorithm) และในยุคหลังจากนั้นเป็นต้นมาก็มีการค้นพบว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถแก้โจทย์ที่คอมพิวเตอร์ปกติทำไม่ได้ตามมาอีกเป็นจำนวนมาก





โดยปกติขีดความสามารถของควอนตัวคอมพิวเตอร์เราจะวัดกันที่จำนวนบิตของควอนตัมที่ใช้กันอยู่ในชิปควอนตัม ยิ่งจำนวนบิตที่ใช้มีมากเท่าไหร่ขีดความสามารถของควอนตัมคอมพิวเตอร์ก็จะมีสูงขึ้นตามไปด้วย แต่จำนวนที่มากขึ้นของบิตควอนตัมก็อาจจะส่งผลกระทบต่อความแน่นอนของผลการประมวลผลตามไปด้วย ปัญหาที่เกิดขึ้นนี้จะเรียกว่าการรบกวนของควอนตัม (Quantum noise) การรักษาผลกระทบจากการรบกวนของควอนตัมให้มีผลได้น้อยที่สุดในขณะที่เพิ่มปริมาณบิตควอนตัมเข้าไปเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ หากทำได้เกินศักยภาพของคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุด ในปัจจุบันมีการคาดการณ์ว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์โดยเฉลี่ยเทียบเท่ากับควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่ประกอบด้วยควอนตัมบิตจำนวน 50 บิต หรือ (2⁵⁰) และถ้าสามารถเพิ่มบิตควอนตัมเข้าไปที่ระดับ 80 บิต หรือ (2⁸⁰) นั่นหมายถึงว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์เครื่องนั้นจะประมวลผลได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบเดิมที่เร็วที่สุด นั่นคือมันบรรลุศักยภาพ "อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม" ไปเรียบร้อยแล้ว หากเป็นเช่นนั้นก็มีการเก็งกันต่อไปว่าในเมื่อคอมพิวเตอร์แบบเดิมที่ขยายศักยภาพตนเองสองเท่าทุกสิบแปดเดือนตามการคาดการณ์จากกอร์ดอน มัวร์ เจ้าพ่ออินเทล แต่ "อำนาจเหนือสูงสุดของควอนตัม" อาจทวีศักยภาพของคอมพิวเตอร์ให้เติบโตเร็วกว่านั้นยิ่งขึ้นไปอีก


หากมีการใช้ควอนตัวคอมพิวเตอร์และอัลกอริทึมของชอร์เพื่อเจาะรหัสที่ใช้กันอยู่ อย่างที่บิตคอยน์ใช้เทคนิคการเข้ารหัสแบบ ECDSA 256 เมื่อนั้นเงินแบบ crypto จะไร้มูลค่าและสูญเสียความสามารถในการเก็บรักษาความมั่งคั่งอย่างที่มันเป็นอยู่ลงไป ดังนั้นนักนโยบายทางการเงินและนักลงทุนจะต้องทำความเข้าใจความสำคัญ


ด้วยตระหนักถึงปัญหานี้ ทำให้ปัจจุบันมีการคิดค้นเทคโนโลยีที่สามารถเข้ารหัสและทนทานต่อการเจาะรหัสจากควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ ซึ่งจะเรียกว่า "การทนทานต่อควอนตัม" (quantum-resistant) หรือบางทีก็เรียกว่าการเข้ารหัสในยุคหลังควอนตัม (Post-quantum cryptography)


ปัจจุบันมีการรายงานว่า Anne Neuberger ผอ หน่วยความปลอดภัยไซเบอร์ของ NSA ว่าหน่วยงานกำลังทดลองสร้างคริปโตที่มีความสามารถต้านทานควอนตัม ในงาน Billington CyberSecurity ครั้งที่ 10 เมื่อ 5 กันยายนที่ผ่านมา


ด้วยความสำคัญของเทคโนโลยีควอนตัมนี้เอง เมื่อปีก่อนรัฐสภาสหรัฐได้ลงคะแนนเสียง 348-11 เพื่อผ่านกฎหมายให้สหรัฐวางทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมไปในแนวทางสอดคล้องกันในชื่อ พรบ การริเริ่มควอนตัมแห่งชาติ (the National Quantum Initiative Act) เพราะในปัจจุบันยุโรปและจีนเริ่มมีการคิดค้นงานวิจัยควอนตัมเพิ่มมากขึ้น และทั้งคู่ต่างก็มีนโยบายสาธารณะควอนตัมอย่างเข้มแข็งและเอาจริงเอาจัง


ในขณะที่การไล่ครอบครองสิทธิบัตรควอนตัมก็เป็นไปอย่างถึงเลือดถึงเนื้อเอาเป็นเอาตาย ในสมรภูมิควอนตัมคอมพิวเตอร์ เรย์ธีออน และไอบีเอ็ม ถือครองสิทธิบัตรเป็นจำนวนมาก ส่วนในสมรภูมิการสื่อสารควอนตัม สิทธิบัตรจะไปตกอยู่ในมือบริษัทจีนอย่าง Shenzhou, Alibaba และ Huawei


ที่บอกว่าถึงเลือดถึงเนื้อด้วยนั้นก็เพราะว่า ศาสตราจารย์ Shoucheng Zhang ได้บรรยายถึงความสำคัญของสามเทคโนโลยี คือ ควอนตัม ปัญญาประดิษฐ์ และบล็อกเชน ที่กูเกิล และให้ข้อเสนอว่าอันที่จริงไม่สามารถมองสามเทคโนโลยีนี้แยกขาดจากกันได้ ถ้ามองอย่างนามธรรม ทั้งหมดนี้คือการสร้างระบบ "ความไว้วางใจ" และการที่ระบบนิเวศสิ่งมีชีวิตสร้างระบบความไว้วางใจขึ้นมาเมื่อไหร่ มันจะเกิดของเสียขึ้นเป็นจำนวนมากที่ต้องปลดปล่อยทิ้งไปเหมือนกับเอนโทรปี และกฎข้อสองของเทอร์โมไดนามิคส์ สามเทคโนโลยีนี้จะทำให้การสร้างระบบความไว้วางใจในระดับปัจเจกรวมหมู่เป็นไปได้ง่ายและมีต้นทุนน้อยลง


การบรรยายนั้นเกิดขึ้นเมื่อเดือนมิถุนายนปีกลาย ต่อมาเขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 1 ธันวาคมปีเดียวกันนั้นเอง ศาสตราจารย์จางยังเป็นประธานบริษัทกองทุนที่ชื่อ Danhua Capital ซึ่งมีข่าวว่ากำลังเข้าไปลงทุนใน startup ที่ใช้ deep tech ในสหรัฐอย่างบ้าระห่ำ และมีรายงานลับระบุว่า Danhua Capital ได้รับเงินลงทุนโดยตรงจาก Zhongguancun Development Group ซึ่งเป็นรัฐวิสาหกิจทางการจีนในปักกิ่ง


ครอบครัวรายงานว่าศาสตราจารย์จางเสียชีวิตจากการอัตวินิบาตกรรมเนื่องมาจากความเครียดและแรงกดดันส่วนตัว

---

ติดตามการพูดคุย เรื่องสิทธิทรัพย์สินทางปัญญา สิทธิบัตร ในเรื่องสุดล้ำอย่างนี้ และ ข้อเสนอนโยบายที่มีผลต่อเศรษฐกิจบนฐานความรู้ต่อประเทศอาเซียน รวมไปถึงนัยต่ออภิภูมิรัฐศาสตร์ (กล่าวปาฐกถานำโดย คุณ อภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ) ในวันที่ 2 ตุลาคม นี้ 8.30 - 12.00 ที่โรงแรมคอนราด สามารถลงทะเบียนรับบัตรผ่านฟรี (มีจำนวนจำกัด) ได้ที่ https://www.eventpop.me/e/6786-asean-ipr-for-progress

Copyright © Geopolitics.Asia 2019. ® All rights reserved.

  • logo-medium
  • logo-telegram
  • logo-facebook
  • logo-twitter
  • Instagram
6072c3_c6aea644d0a9446297f85397ac17d31f~