จีนพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เร็วเป็นประวัติการณ์

คอมพิวเตอร์ควอนตัมรุ่นล่าสุดของจีนสามารถแก้ปัญหาที่ซับซ้อนยิ่งยวดได้ในเวลาเพียงหนึ่งในล้านวินาที เร็วกว่าซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในโลก ถึง 20,000 ล้านปี

คอมพิวเตอร์ควอนตัม JiuZhang รุ่นแรกในเหอเฟย ภาพ: ซินหัว — คอมพิวเตอร์ควอนตัม JiuZhang รุ่นแรกในเหอเฟย ภาพ: *ซินหัว*

ต้นแบบจิ่วจาง 3 ทำลายสถิติเดิมของรุ่นก่อนหน้าด้วยความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นถึงล้านเท่า ตามรายงานการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม ทีมวิจัยนำโดยปาน เจียนเว่ย นักวิทยาศาสตร์ อาวุโสประจำโครงการวิจัยควอนตัมแห่งชาติจีน มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน เมืองเหอเฟย มณฑลอานฮุย ตามรายงานของ เซาท์ไชน่ามอร์นิงโพสต์

เครื่องจักรจิ่วจางเครื่องแรก ตั้งชื่อตามตำราคณิตศาสตร์โบราณ สร้างขึ้นโดยทีมของปานในปี พ.ศ. 2563 โดยใช้โฟตอน ซึ่งเป็นอนุภาคขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง เป็นสื่อกลางในการประมวลผล โฟตอนแต่ละตัวมีคิวบิต ซึ่งเป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลควอนตัม หลังจากเพิ่มจำนวนโฟตอนจาก 76 เป็น 113 ในคอมพิวเตอร์สองรุ่นแรก ปานและเพื่อนร่วมงานสามารถเพิ่มจำนวนโฟตอนเป็น 255 ในรุ่นล่าสุด

ทีมวิจัยได้ใช้จิ่วจาง 3 เพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนโดยอาศัยการสุ่มตัวอย่างแบบเกาส์เซียนโบซอน ซึ่งจำลองพฤติกรรมของอนุภาคแสงที่เคลื่อนที่ผ่านเขาวงกตของผลึกและกระจก เดิมทีปัญหานี้ถูกนำเสนอในรูปแบบเกมที่ไม่มีเป้าหมาย แม้ว่างานวิจัยล่าสุดบางชิ้นจะแสดงให้เห็นว่าการสุ่มตัวอย่างแบบเกาส์เซียนโบซอนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในวิทยาการเข้ารหัสลับได้บ้าง ในการทดลอง นักวิจัยกล่าวว่าจิ่วจาง 3 สามารถแก้ปัญหาได้ด้วยชุดตัวอย่างที่ซับซ้อนที่สุด ซึ่งแสดงให้เห็นว่าสามารถจัดการงานดังกล่าวได้ภายในเสี้ยววินาที ฟรอนเทียร์ ซึ่งเป็นซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดที่พัฒนาโดยสหรัฐอเมริกา และเป็นคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลกภายในกลางปี พ.ศ. 2565 จะต้องใช้เวลามากกว่า 2 หมื่นล้านปีจึงจะสำเร็จภารกิจเดียวกันนี้ได้

จีน สหรัฐอเมริกา และอีกหลายประเทศกำลังแข่งขันกันเพื่อบรรลุเป้าหมาย “ควอนตัมซูพรีมาซี” ซึ่งเป็นจุดที่เครื่องจักรสามารถเอาชนะคอมพิวเตอร์ทั่วไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถแก้ปัญหาที่เกินขีดความสามารถของเครื่องจักรแบบดั้งเดิมได้ แต่พวกเขากำลังใช้วิธีการที่แตกต่างกันเพื่อบรรลุเป้าหมายดังกล่าว และโปรเซสเซอร์โฟตอนเป็นเพียงหนึ่งในคอมพิวเตอร์ควอนตัมหลายประเภท

บริษัท Xanadu ในโตรอนโต กำลังพัฒนาระบบที่ใช้แสงเช่นกัน โดยร่วมมือกับสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ในสหรัฐอเมริกา พวกเขากำลังจะเปิดตัวหน่วยประมวลผลควอนตัม Aurora ที่มีโฟตอน 216 ตัวภายในปี 2022 อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความเร็วสูง แต่เครื่องประเภทนี้ยังไม่สามารถทดแทนคอมพิวเตอร์ทั่วไปได้ ปัจจุบัน คอมพิวเตอร์เหล่านี้สามารถทำงานได้เพียงระยะเวลาสั้นๆ ในสภาพแวดล้อมที่ปลอดภัยสำหรับงานเฉพาะทาง และมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย

อัน คัง (ตาม SCMP )

ลิงค์ที่มา