Google เปิดตัว Willow ชิปควอนตัม เร็วแรงเต็มสุด แก้ปัญหาคอมพิวเตอร์ใน 5 นาที

ที่สามารถแก้ปัญหาคอมพิวเตอร์ได้รวดเร็วที่สุดในเวลาเพียง 5 นาที ซึ่งถ้าใช้คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมในการแก้ปัญหาเดียวกันนั้น จะต้องใช้เวลามากกว่าประวัติศาสตร์ของจักรวาล

เช่นเดียวกับยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีรายอื่น ๆ อย่าง Microsoft และ IBM บริษัท Alphabet ซึ่งเป็นบริษัทแม่ของ Google กำลังพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์ เนื่องจากมีศักยภาพในการประมวลผลที่เร็วแรงกว่าระบบที่เร็วที่สุดในปัจจุบัน

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ได้รับการแก้ไขโดยห้องปฏิบัติการควอนตัมใน Quantum AI Campus ของบริษัท Google ที่ตั้งอยู่ในเมืองซานตา บาร์บารา รัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐฯ จะยังไม่มีการประยุกต์ใช้งานเชิงพาณิชย์

แต่ Google หวังว่า ในสักวันหนึ่งควอนตัมคอมพิวเตอร์จะสามารถแก้ไขปัญหาในทางการแพทย์ เคมีแบตเตอรี่และปัญญาประดิษฐ์ (AI)  ซึ่งเป็นสิ่งที่คอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ยังไม่สามารถทำได้

ผลการทดลองที่เปิดเผยออกมาเมื่อวันจันทร์ที่ 9 ธันวาคม มาจากชิปรุ่นใหม่ที่เรียกว่า “Willow” ซึ่งมี “คิวบิต” (Qubits) หรือ หน่วยย่อยที่สุดของข้อมูลในระบบคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม จำนวน 105 คิวบิต แม้ “คิวบิต” ซึ่งเป็นส่วนประกอบพื้นฐานของควอนตัมคอมพิวเตอร์ จะทำงานได้รวดเร็วแต่ก็มีข้อผิดพลาดได้ง่าย เนื่องจากอาจได้รับผลกระทบจากบางอย่างที่มีขนาดเล็กเท่ากับอนุภาคขนาดเล็กในระดับอะตอมที่เกิดขึ้นในอวกาศ

การเพิ่มจำนวนคิวบิตในชิปอาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากขึ้นจนทำให้ชิปเหล่านั้นไม่แตกต่างจากชิปคอมพิวเตอร์ทั่วไป ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงทำการศึกษาเกี่ยวกับการแก้ไขข้อผิดพลาดทางควอนตัมมาตั้งแต่ทศวรรษที่ 1990 เป็นต้นมา

ในบทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา บริษัท Google ระบุว่า ได้พัฒนาวิธีการเชื่อมโยงคิวบิตของชิป Willow เข้าด้วยกัน เพื่อให้อัตราข้อผิดพลาดลดลงเมื่อจำนวนคิวบิตเพิ่มขึ้น อีกทั้งยังสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดได้แบบเรียลไทม์ ซึ่งเป็นก้าวสำคัญในการทำให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถใช้งานได้จริง

Hartmut Neven หัวหน้าหน่วย Google Quantum AI ให้สัมภาษณ์ระบุว่า เราผ่านจุดคุ้มทุนมาแล้ว

ในปี 2019 บริษัท IBM เคยออกมาตั้งคำถามถึงคำกล่าวอ้างของ Google ว่า ชิปควอนตัมของ Google สามารถแก้ปัญหาที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมต้องใช้เวลา 10,000 ปีได้ โดย IBM ชี้ว่า อาจใช้เวลาเพียง 2 วันครึ่งหากใช้สมมติฐานทางเทคนิคที่แตกต่างออกไป

Google ระบุในบล็อกโพสต์เมื่อวันจันทร์ว่า ได้พิจารณาข้อกังวลเหล่านั้นบางส่วนในการประมาณการครั้งล่าสุด และพบว่าแม้จะอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่อุดมคติที่สุด คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมจะยังคงใช้เวลาในการประมวลผลนับพันล้านปีเพื่อให้ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกับชิปรุ่นใหม่ล่าสุดของบริษัท

ด้าน Anthony Megrant หัวหน้าฝ่ายสถาปัตยกรรมของ Google Quantum AI กล่าวว่า แม้ว่าคู่แข่งบางรายของ Google จะกำลังผลิตชิปที่มีจำนวนคิวบิตมากกว่า แต่ Google ยังมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาคิวบิตที่มีความเสถียรที่สุด

เดิม Google ผลิตชิปในโรงงานผลิตส่วนกลางที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย แต่ล่าสุดได้สร้างโรงงานผลิตชิปของตัวเองขึ้นใหม่สำหรับการผลิตชิป Willow โดยเฉพาะ ซึ่ง Anthony Megrant ระบุว่า โรงงานแห่งใหม่นี้จะช่วยให้ Google สามารถเร่งกระบวนการผลิตชิปรุ่นถัดไปได้เร็วยิ่งขึ้น โดยชิปเหล่านี้จะถูกเชื่อมเข้ากับแผงวงจรและติดตั้งในเครื่องไครโอสแตท (Cryostat) อุปกรณ์รักษาระดับอุณหภูมิที่ต่ำมากให้คงที่ เพื่อทำการทดลอง

หัวหน้าฝ่ายสถาปัตยกรรมของ Google Quantum AI เสริมว่า หากเรามีไอเดียดี ๆ เราต้องการให้ทีมงานสามารถนำไปทดลองในห้องปฏิบัติการและใส่ชิปเข้าไปในเครื่องไครโอสแตท อย่างเร็วที่สุด เพื่อให้บริษัทมีวงจรการเรียนรู้และพัฒนาอย่างมากมาย

ทั้งนี้ ในกระบวนการทดลอง วิศวกรจะต้องปิดเครื่องไครโอสแตทด้วยกระบอกทองแดง เพื่อให้แน่ใจได้ว่าอุณหภูมิด้านล่างของเครื่องไครโอสแตทมีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากโปรเซสเซอร์ควอนตัมจะต้องอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เงียบและเย็นเพื่อให้สามารถดำเนินการคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ที่มา

• Reuters
• Photo : Google Quantum AI