Quantum Computing จะปฏิวัติเทคโนโลยี

แชร์หน้านี้


เราอยู่ในยุคแห่งเทคโนโลยีที่ก้าวหน้า แต่ยังมีอีกเทคโนโลยีอีกมากมายที่กำลังจะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้ เทคโนโลยีที่สำคัญอย่างหนึ่ง คือ Quantum Computing ที่อาจจะมาปฏิวัติโลกที่เรารู้จักไปอย่างสิ้นเชิง ในโลกไบนารีที่ประกอบด้วย 1 และ 0 Quantum Computer จะเหมือนกับคอมพิวเตอร์แบบพิเศษที่สามารถทำงานที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปแทบจะไม่สามารถทำให้เสร็จได้เลย IBM จะเป็นรายแรกที่วางตลาดเทคโนโลยีที่น่าอัศจรรย์นี้ด้วย Q System One ซึ่งเป็นลูกบาศก์แก้วขนาด 3×3 เมตรพร้อม 20 qubits ที่นำเสนอในปี 2019 ซึ่งจะเปิดให้บริการสำหรับธุรกิจและนักวิจัย

QUANTUM COMPUTING คืออะไร?
วิทยาการคอมพิวเตอร์สาขานี้ตั้งอยู่บนหลักการของการซ้อนทับกันของสสารและการเกี่ยวพันทางควอนตัมและใช้วิธีการคำนวณที่แตกต่างจากแบบดั้งเดิม ตามทฤษฎีแล้วมันจะสามารถจัดเก็บสถานะได้อีกมากมายต่อหน่วยข้อมูลและทำงานด้วยอัลกอริทึมที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในระดับตัวเลข เช่น วิธี quantum annealing

quantum annealing คือวิธีการเมตาฮิวริสติกวิธีหนึ่ง โดยวิธีการเมตาฮิวริสติกนั้นคือวิธีการที่ถูกออกแบบมาเพื่อที่จะใช้ในการหาคำตอบที่ดีสำหรับปัญหาที่ต้องการหาค่าที่ดีที่สุด โดยปัญหานั้นๆ จะมีความยุ่งยากซับซ้อนในการแก้ปัญหามาก และคำตอบที่ได้นั้นมักจะอยู่ในรูปแบบของคำตอบที่สามารถเป็นไปได้(ไม่ใช่คำตอบที่ตรงตัว แต่เป็นคำตอบหนึ่งของปัญหานั้นๆ

ซูเปอร์คอมพิวเตอร์รุ่นใหม่นี้ใช้ความรู้เกี่ยวกับกลศาสตร์ควอนตัมซึ่งเป็นทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่ศึกษาอนุภาคอะตอมและอนุภาคย่อยเพื่อเอาชนะข้อจำกัดของการคำนวณแบบดั้งเดิม แม้ว่าในทางปฏิบัติคอมพิวเตอร์ควอนตัมประสบปัญหาที่ชัดเจนเกี่ยวกับความสามารถในการปรับขนาดและความไม่ต่อเนื่อง แต่ก็ทำให้สามารถดำเนินการหลายอย่างพร้อมกันและกำจัด Tunnel Effect(ปรากฏการณ์ลอดอุโมงค์) ที่จำกัดการเขียนโปรแกรมมาตราส่วนนาโนเมตริกในปัจจุบัน

QUBIT คืออะไร?
คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้ qubit เป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลแทนที่จะเป็น bit ธรรมดา ลักษณะสำคัญของระบบทางเลือกนี้คืออนุญาตให้มีการซ้อนทับกันของระบบและเลขศูนย์ซึ่งเป็นตัวเลขของระบบเลขฐานสองที่การคำนวณทั้งหมดหมุนรอบตัวเอง ในทางกลับกัน bit สามารถมีได้ครั้งละหนึ่งค่า 1 หรือ 0 แง่มุมของเทคโนโลยีควอนตัมนี้หมายความว่า qubit สามารถเป็นได้ทั้งศูนย์และหนึ่งในเวลาเดียวกันและในสัดส่วนที่ต่างกัน ความหลากหลายของสถานะนี้ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีเพียง 30 qubits สามารถดำเนินการจุดลอยตัวได้ 10 พันล้านหน่วยต่อวินาทีซึ่งมากกว่าเครื่องเล่นวิดีโอเกม PlayStation ที่ทรงพลังที่สุดในตลาดประมาณ 5.8 พันล้านเครื่อง

Quantum Computing
ภาพประกอบบทความ เรื่อง Quantum Computing จาก Business vector created by fullvector – www.freepik.com

ความแตกต่างระหว่าง Quantum Computing และ คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม
ควอนตัมและการคำนวณแบบดั้งเดิมเป็นโลกคู่ขนานสองโลกที่มีความคล้ายคลึงกันและมีความแตกต่างมากมายเช่นการใช้ควิทแทนบิต มาดูความแตกต่าง 3 ข้อที่สำคัญที่สุด

1. ภาษาโปรแกรม
Quantum Computer ไม่มีรหัสโปรแกรมของตัวเองและต้องการการพัฒนาและใช้อัลกอริทึมที่เฉพาะเจาะจงมาก อย่างไรก็ตามการประมวลผลแบบดั้งเดิมมีภาษามาตรฐาน เช่น Java, SQL และ Python

2. ฟังก์ชั่นการใช้งาน
Quantum Computer ไม่ได้มีไว้สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันอย่างแพร่หลายซึ่งแตกต่างจากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) Super Computer เหล่านี้มีความซับซ้อนมากจนสามารถใช้ได้เฉพาะในสาขาขององค์กรวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเท่านั้น

3. สถาปัตยกรรม
Quantum Computer มีสถาปัตยกรรมที่เรียบง่ายกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปและไม่มีหน่วยความจำหรือโปรเซสเซอร์ อุปกรณ์ประกอบด้วยชุด qubits เท่านั้นที่ทำให้ทำงานได้

เงื่อนไขการใช้งานของ Quantum Computer
คอมพิวเตอร์เหล่านี้มีความอ่อนไหวอย่างมากและต้องการสภาวะความดันและอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงและฉนวนเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง เมื่อเครื่องเหล่านี้โต้ตอบกับอนุภาคภายนอกข้อผิดพลาดในการวัดและการลบสถานะที่ทับซ้อนกันจะเกิดขึ้นซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เครื่องเหล่านี้ถูกปิดผนึกและต้องใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไป Quantum Computer แทบจะไม่มีความดันบรรยากาศอุณหภูมิแวดล้อมใกล้เคียงกับศูนย์สัมบูรณ์ (-273 ° C) และฉนวนจากสนามแม่เหล็กโลกเพื่อป้องกันไม่ให้อะตอมเคลื่อนที่ชนกันหรือมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ระบบเหล่านี้จะทำงานในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้นดังนั้นข้อมูลจะเสียหายและไม่สามารถจัดเก็บได้ทำให้ยากต่อการกู้คืนข้อมูล

งานที่ใช้ Quantum Computer เป็นหลักได้
ระบบรักษาความปลอดภัยคอมพิวเตอร์ biomedicine การพัฒนาวัสดุใหม่ ๆ และเศรษฐกิจเป็นหนึ่งในสาขาที่อาจได้รับการปฏิวัติโดยความก้าวหน้าใน Quantum Computer นี่คืองานที่จะใช้ประโยชน์จาก Quantum Computer ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ

การเงิน
บริษัท ต่างๆจะเพิ่มประสิทธิภาพพอร์ตการลงทุนของตนต่อไปและปรับปรุงระบบตรวจจับและจำลองการฉ้อโกง

ดูแลสุขภาพ
ภาคนี้จะได้รับประโยชน์จากการพัฒนายาใหม่ ๆ และการรักษาแบบกำหนดเองทางพันธุกรรมตลอดจนการวิจัยดีเอ็นเอ

ความปลอดภัยทางไซเบอร์
การเขียนโปรแกรมควอนตัมเกี่ยวข้องมีความเสี่ยง แต่ยังมีความก้าวหน้าในการเข้ารหัสข้อมูลเช่นระบบ Quantum Key Distribution (QKD) ใหม่ นี่เป็นเทคนิคใหม่ในการส่งข้อมูลที่ละเอียดอ่อนซึ่งใช้สัญญาณไฟเพื่อตรวจจับผู้บุกรุกในระบบ

การขนส่ง
บริษัทอย่าง Airbus ใช้ควอนตัมคอมพิวเตอร์เพื่อออกแบบเครื่องบินที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ Qubits ยังช่วยให้ระบบวางแผนการจราจรและการเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางมีความก้าวหน้าอย่างมีนัยสำคัญ

Quantum Computer จะใช้ได้จริงตอนไหน คงยังไม่มีใครให้คำตอบที่แน่ชัดได้ แต่วันนี้คุณพร้อมแล้วหรือยังที่จะรับความเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่นี้

บทความที่เกี่ยวข้อง https://www.iberdrola.com
ภาพหน้าปก จาก Business vector created by fullvector – www.freepik.com

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *