Google ก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดในการประยุกต์ใช้งานจริงของคอมพิวเตอร์ควอนตัม

ความก้าวหน้าทางควอนตัมล่าสุดของ Google อย่างอัลกอริทึม Quantum Echoes จะช่วยนำทางให้เกิดการค้นพบและการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ที่ไม่เคยมีมาก่อน

Báo Khoa học và Đời sống•27/10/2025

Google กล่าวว่าได้พัฒนาอัลกอริทึมคอมพิวเตอร์ที่แสดงให้เห็นว่าการประมวลผลแบบควอนตัมสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติได้อย่างไร และสามารถสร้างข้อมูลเฉพาะตัวเพื่อใช้กับปัญญาประดิษฐ์ได้

Google กล่าวว่าอัลกอริทึมใหม่ที่เรียกว่า Quantum Echoes ซึ่งทำงานบนชิปควอนตัมของบริษัทนั้นเร็วกว่าอัลกอริทึมการประมวลผลแบบคลาสสิกที่ซับซ้อนที่สุดบนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ถึง 13,000 เท่า

อัลกอริทึม Quantum Echoes สามารถนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาใช้งานจริงได้

คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีบทบาทสำคัญในการจำลองปรากฏการณ์ทางกลศาสตร์ควอนตัม เช่น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมและอนุภาค ตลอดจนโครงสร้าง (หรือรูปร่าง) ของโมเลกุล

เครื่องมืออย่างหนึ่งที่ นักวิทยาศาสตร์ ใช้เพื่อทำความเข้าใจโครงสร้างทางเคมีคือเทคโนโลยีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) ซึ่งเป็นหลักการทางวิทยาศาสตร์เดียวกันกับการถ่ายภาพด้วยเรโซแนนซ์แม่เหล็ก (MRI)

NMR ทำหน้าที่เหมือนกล้องจุลทรรศน์โมเลกุล ซึ่งมีกำลังขยายเพียงพอที่จะช่วยให้เราสังเกตตำแหน่งสัมพันธ์ของอะตอมได้ จึงช่วยให้เข้าใจโครงสร้างของโมเลกุลได้

การจำลองรูปร่างและพลวัตของโมเลกุลถือเป็นสิ่งพื้นฐานในเคมี ชีววิทยา และวิทยาศาสตร์วัสดุ ความก้าวหน้าที่ช่วยให้เราดำเนินการนี้ได้ดีขึ้นจะผลักดันการพัฒนาในหลายสาขา ตั้งแต่เทคโนโลยีชีวภาพไปจนถึงพลังงานแสงอาทิตย์และฟิวชัน

เมื่อปีที่แล้ว Google ได้ประกาศเปิดตัวชิปควอนตัม Willow ซึ่งบริษัทระบุว่าสามารถแก้ไขปัญหาสำคัญของ "คิวบิต" ซึ่งเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้

ผู้บริหารกล่าวว่าการพัฒนาอัลกอริทึมนี้มีความสำคัญพอๆ กับชิป อัลกอริทึมนี้ยังสามารถตรวจสอบได้โดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมอื่นๆ หรือผ่านการทดลอง ข้อมูลที่ตรวจสอบได้หมายความว่าสามารถนำไปสู่การประยุกต์ใช้งานจริงได้

ชิป Google Willow ได้ก้าวหน้าอย่างมากในด้านการประมวลผลแบบควอนตัมแล้ว

ในการทดลองพิสูจน์หลักการร่วมกับมหาวิทยาลัยเบิร์กลีย์ Google ได้รันอัลกอริทึม Quantum Echoes บนชิป Willow เพื่อศึกษาโมเลกุล 2 โมเลกุล โดยโมเลกุลหนึ่งมี 15 อะตอม และอีกโมเลกุลหนึ่งมี 28 อะตอม เพื่อทดสอบวิธีการ

ผลลัพธ์บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ Google ตรงกับผลลัพธ์จาก NMR ทั่วไป และเผยให้เห็นข้อมูลที่ NMR ทั่วไปไม่สามารถให้ได้ ซึ่งถือเป็นการยืนยันที่สำคัญสำหรับแนวทางของเรา

ในขณะที่กล้องโทรทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์ได้เปิดโลก ใหม่ ที่ไม่เคยพบเห็นมาก่อน การทดลองนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่ "กล้องจุลทรรศน์ควอนตัม" ที่สามารถวัดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ไม่สามารถสังเกตได้มาก่อน

NMR ที่ได้รับการปรับปรุงด้วยควอนตัมอาจกลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการพัฒนายา ช่วยกำหนดว่ายาที่มีศักยภาพจะจับกับเป้าหมายได้อย่างไร หรือในศาสตร์วัสดุ เพื่อช่วยกำหนดโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุใหม่ เช่น พอลิเมอร์ ส่วนประกอบของแบตเตอรี่ หรือแม้แต่สารที่ประกอบเป็นบิตควอนตัม (คิวบิต)