TechTalkThai ศูนย์รวมข่าว Enterprise IT ออนไลน์แห่งแรกในประเทศไทย
หลังจากที่ก่อนหน้านี้ Intel ได้ออกมาเปิดตัว 49-Superconducting Qubit ไปแล้วเมื่อต้นปี 2018 ที่ผ่านมาภายใต้ชื่อผลิตภัณฑ์ Tangle Lake ตอนนี้ทาง Intel ได้เผยว่าจริงๆ แล้วใน Intel ก็มีการพัฒนา Quantum Computing Technology อีกแนวทางหนึ่งอยู่ด้วย และตอนนี้ก็มีตัวอย่างผลิตภัณฑ์ของชิป 26-Spin Qubit รุ่นทดสอบออกมาแล้ว และ im Clarke ผู้ดำรงตำแหน่ง Director of Quantum Hardware แห่ง Intel ก็ได้นำมาเล่าถึงในการพูดคุยกับทาง IEEE Spectrum นั่นเอง
ตัวผลิตภัณฑ์ Tangle Lake หรือ Superconducting Qubit นั้นจะต้องอาศัยการพัฒนาเทคโนโลยีด้าน Packaging เพื่อห่อหุ้มตัวชิปประมวลผลให้มีอุณหภูมิต่ำระดับ Absolute Zero เพื่อให้ชิป Superconducting Qubit นี้สามารถทำงานได้ และประเด็นนี้ก็กลายเป็นข้อจำกัดที่อาจทำให้ Intel ไม่สามารถพัฒนาให้ตัวชิปมีจำนวน Qubit มากไปกว่านี้มากนัก โดยจำนวน Qubit สูงสุดที่เทคโนโลยีนี้จะไปถึงได้อาจมีเพียงแค่ประมาณ 1,000 Qubit เท่านั้น ส่วนแนวทางการพัฒนาไปให้ถึงล้าน Qubit นั้นยังอยู่เหนือจินตนาการในปัจจุบัน
ด้วยสาเหตุนี้เองที่ทำให้ Intel ต้องทำการค้นคว้าและวิจัยเทคโนโลยี Quantum Computing หลากหลายแขนง และในผลิตภัณฑ์ที่เปิดตัวในครั้งนี้ก็คือ Spin Qubit ที่มีแนวคิดในการใช้ค่าสถานะของ Spin ในแต่ละ Qubit มาใช้ในการประมวลผลรูปแบบที่คล้ายคลึงกับ Transistor จำนวนมหาศาลนั่นเอง ซึ่งแนวทางนี้ก็ถือว่าทาง Intel ก็น่าจะได้เปรียบผู้ผลิตรายอื่นๆ ไม่น้อยเพราะ Intel เองก็ถือครองเทคโนโลยีด้านการประมวลผลด้วย Transistor จำนวนมากอยู่แล้ว โดยปัจจุบันนี้ Intel สามารถผลิตชิปขนาด 3, 7, 11, 26 Qubits ด้วยเทคโนโลยีนี้ได้ด้วยอัตรา 5 Wafer ต่อสัปดาห์
อย่างไรก็ดีเทคโนโลยีฝั่ง Spin Qubit เองนั้นก็ยังตามหลัง Superconducting Qubit อยู่หลายปี ดังนั้นในปัจจุบันนี้เทคโนโลยี Superconducting Qubit จะมีจำนวน Qubit ประมาณ 10-50 Qubit ต่อชิป ในขณะที่ Spin Qubit เองนั้นยังไม่จำนวนน้อยกว่านั้นอยู่ แต่ Spin Qubit เองก็มีข้อดีที่เหนือกว่าในแง่ของอุณหภูมิแวดล้อมในการทำงานที่สูงกว่า ทำให้สามารถนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ มาใช้งานได้ง่ายกว่า ซึ่งในภาพรวมแล้ว Intel เชื่อว่าอีก 5 ปีนับถัดจากนี้เราน่าจะได้เห็น Quantum Chip ขนาด 1,000 Qubit กันแล้ว ส่วนระดับล้าน Qubit อาจต้องรอไป 10 ปี
ทั้งนี้ Intel เองก็จะพัฒนาเทคโนโลยีทั้งสองแขนงต่อไป โดย Superconducting Qubit นี้ได้เข้าสู่สถานะการพัฒนาระบบเพื่อมารองรับการนำไปใช้จริงแล้ว และ Intel ก็จะพัฒนาระบบนั้นๆ ให้ทำงานร่วมกับ Spin Qubit หรือเทคโนโลยีอื่นๆ ได้ด้วย เพื่อให้การลงทุนด้าน Quantum Computing นั้นไม่สูญเปล่าเมื่อต้องมีการเปลี่ยนแปลงเทคโนโลยีครั้งใหญ่
ปัจจุบันใน Intel เองก็มีการพัฒนา Intel Quatum Simulator ขึ้นมาเพื่อทดสอบลการพัฒนา Software แล้วและเปิด Open Source เอาไว้ที่ https://01.org/ โดยเครื่อง Laptop ทั่วๆ ไปจะสามารถ Simulate ระบบ Quantum Computer ขนาด 30-Qubit ได้ และ Supercomputer จะสามารถ Simulate ระบบขนาด 40-Qubit ได้
ประเด็นหนึ่งที่น่าสนใจมากคือเรื่องของการใช้พลังงาน ทาง Intel ระบุว่าระบบ Quantum Computer นี้อาจไม่ได้ใช้พลังงานอย่างคุ้มค่ามากนัก แต่ด้วยพลังการประมวลผลที่สูงมากก็ถือว่าคุ้มค่า และนี่ก็เป็นสาเหตุที่เหล่าหน่วยงานวิจัยต่างๆ มักเลือกใช้พื้นที่ว่างห่างไกลราคาถูกที่สามารถระบายความร้อนได้ง่ายๆ อย่างเช่นริมแม่น้ำกัน
ส่วน Application ที่คาดว่า Quantum Computer จะมีบทบาทอย่างมากก็คือการทำ Optimization Algorithm ในวงการทางด้านวิทยาศาสตร์และงานวิจัย อย่างเช่น เคมี, ชีววิทยา, วัสดุศาสตร์, การเงิน และคณิตศาสตร์ ส่วนในอนาคตก็อาจมีการจัดการกับข้อมูล Matrix, การเข้ารหัส, การค้นหาข้อมูล และอื่นๆ ขึ้นมาเพิ่มเติมได้
สำหรับการวิจัย ตอนนี้ประเด็นด้านการจัดการคุณภาพของการประมวลผลและการลด Error เองก็ยังถือเป็นหัวใจสำคัญ แต่ทาง Intel เองก็เริ่มเล็งเห็นข้อกังวลหลักข้อหนึ่งคือเรื่องการเชื่อมต่อข้อมูลจาก Qubit ออกมายังภายนอก ซึ่งปัจจุบันนี้ Tangle Lake ขนาด 49 Qubit นั้นต้องใช้ RF Connector จำนวน 108 สายในการเชื่อมต่อ ถ้าเทียบกับชิปประมวลผลใน Server ปัจจุบันที่มีขนาด 7,000 ล้าน Transistor นั้นก็อาศัย Pin แค่ 2000 ขาในการเชื่อมต่อเท่านั้น ซึ่งประเด็นนี้คงต้องเป็นเรื่องที่ต้องวิจัยและปรับปรุงกันต่อไปในอนาคต
โดยหลักๆ แล้วหากจะกล่าวว่าตอนนี้ Intel ในแผนก Quantum เองก็ทำงานเหมือนเป็นนักฟิสิกส์ที่ทำการวิจัยทฤษฎีใหม่ๆ กันอยู่อย่างต่อเนื่องก็คงไม่ผิดนัก
ที่มา: https://spectrum.ieee.org/nanoclast/computing/hardware/intels-new-path-to-quantum-computing
