Quantum Computing ก็คือระบบคอมพิวเตอร์ที่เปลี่ยนจากการทำงานบนแผงวงจร มาใช้คุณสมบัติพิเศษของอะตอมแทน โดยจากเดิมที่คอมพิวเตอร์ปัจจุบันจะแทนค่าข้อมูลด้วย Bit อันประกอบด้วยตัวเลข 0 กับ 1 ทีละตัวแล้วนำไปประกอบกัน แต่ระบบ Quantum Computing จะใช้อะตอมที่มีคุณสมบัติของ Quantum Bit หรือ Qubit สามารถประมวลผลเป็นตัวเลข 0 หรือ 1 พร้อมกันได้ คุณสมบัติดังกล่าวทำให้แต่ละ Qubit ทำงานได้เร็วกว่า Bit อย่างมหาศาล นอกจากนี้ Qubit ยังสามารถสื่อสารกับอะตอมที่เป็น Qubit ด้วยกันได้โดยไม่ต้องผ่านสื่อกลาง ทำให้ Qubit สามารถประมวลผลร่วมกันได้ราบรื่นและรวดเร็ว รวมถึงรองรับงานแบบ Multitasking ได้ง่ายกว่า โดยเมื่อปี 2015 มีประกาศจาก Google ว่า Quantum Computer ที่พวกเขาพัฒนาขึ้น มีความเร็วมากกว่า PC ทั่วไปถึง 100 ล้านเท่า!!
Quantum Computing นั้นมีประวัติความเป็นมาอันยาวนาน ทั้งยังมีความเชื่อมโยงกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎี (Theoretical Physics) อย่างเหนียวแน่น โดยเฉพาะกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics) และหลังจากนั้นก็ได้มีการการวิจัยและพัฒนาสืบทอดต่อๆ กันมาเป็นเวลาหลายทศวรรษโดยนักฟิสิกส์และวิศวกร ซึ่งในขณะนี้เรามีเครื่องไม้เครื่องมือไม่มากนัก แต่มีแนวโน้มว่าเครื่องมือที่ทำหน้าที่เป็นแบบจำลอง อาจจะกลายเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับ Quantum Computer ในอนาคตอันใกล้นี้
คอมพิวเตอร์ที่เรารู้จักกันดีนั้นส่วนใหญ่ก็มีตั้งแต่คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ (Desktop) ขนาดใหญ่ไปจนถึง iPhone X ซึ่งพวกมันต่างก็มีการทำงานในลักษณะเดียวกันโดยที่ไม่ต้องคำนึงถึงเรื่องของพลังงานหรือขนาดของพวกมัน ซึ่งคอมพิวเตอร์แบบปกติทั่วไปนั้นจะดำเนินการโดยการเก็บข้อมูลเป็นบิต (bit) ที่โดยทั่วไปจะอยู่ในรูปของ 0 หรือ 1
แต่เนื่องจากการคำนวณจะแสดงออกในรูปแบบของความสัมพันธ์แบบเชิงเส้น (Linear) - โดยการสำรวจความเป็นไปได้ในแต่ละครั้งนั้นจะมีการสำรวจตามลำดับ (Explored Sequentially) ซึ่งคอมพิวเตอร์เหล่านี้จำเป็นที่จะต้องใช้เวลาในการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน ในขณะที่ Quantum Computer สามารถทำการคำนวณหลายๆ อย่างพร้อมกันได้ รวมทั้งยังสร้างผลลัพธ์ในอัตราที่เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปอย่างเทียบกันไม่ติดเลยทีเดียว
Quantum Computer แตกต่างจากคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมในแง่ที่ว่า พวกมันมีหลักการทางวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง กล่าวคือ ในโลกที่มีอนุภาพที่เล็กกว่าอะตอม (Subatomic World) จะมีบางปรากฏการณ์ที่แปลกและ "ขัดกับสามัญสำนึก" (Counterintuitive) ซึ่งจะไม่มีปรากฏให้เห็นในโลกแห่งวัตถุ
ยกตัวอย่างเช่น อนุภาคย่อยของอะตอม ที่เรียกว่า โฟตอน (Photon) จะมีพฤติกรรมที่เป็นทั้งอนุภาค (Particle) และเป็นคลื่น (Wave) มันสามารถอยู่ในสถานะที่มากกว่าหนึ่งสถานะในเวลาเดียวกันได้อย่างไร? เพิ่มความคิดที่ซับซ้อนเข้าไปอีกนั่นก็คือ คุณสมบัติทางกายภาพของอนุภาคย่อยของอะตอม (Subatomic Particle) นั้นไม่มีตัวตน นอกเสียจากว่าพวกเขาจะถูกสังเกตโดยตรง (Directly Observed) ในขณะเดียวกัน "การพัวพันในเชิงควอนตัม" หรือ Quantum Entanglement ก็ได้มีการอธิบายถึงวิธีที่อนุภาคสามารถสื่อสารซึ่งกันและกัน โดยไม่ต้องผ่านตัวกลาง แม้ว่าอนุภาคทั้งสองจะอยู่ห่างไกลกันแค่ไหนก็ตาม
แน่นอนว่าหลักการเหล่านี้มันยากที่จะโน้มน้าวจิตใจของคุณให้เชื่อในเรื่องดังกล่าวได้ แม้แต่นักฟิสิกส์อย่าง Richard Feynman ที่ได้รับรางวัลโนเบล ยังได้เคยกล่าวไว้ว่า "ฉันคิดว่า ฉันสามารถพูดได้เลยว่าไม่มีใครเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics)"
แต่ไม่ว่าพวกเขาจะทำให้คุณรู้สึกอย่างไรก็ตาม นักวิจัยก็ได้พยายามสร้างลักษณะทางกายภาพของคุณสมบัติเหล่านี้ในเครื่องมือที่เราเรียกกันว่าคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม (Quantum Computer)
Quantum Computer ทำงานอย่างไร?
ในขณะที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิคจะมีหน่วยย่อยที่สุดของข้อมูลที่เรียกว่า บิต (Bit) ส่วนคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมจะมีหน่วยประมวลผลที่เรียกว่า คิวบิต (Qubit) ซึ่งย่อมาจากควอนตัมบิต (Quantum bit) นั่นเอง
โดยคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิคจะแทนค่าข้อมูลด้วย Bit ที่ประกอบด้วยค่า 1 หรือ 0 ทีละตัว แต่คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมจะใช้คุณสมบัติของคิวบิตที่สามารถประมวลผลค่า 1 และ 0 ได้ในเวลาเดียวกัน หรือสิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกกันว่า "การซ้อนทับของควอนตัม (Quantum Superposition) ด้วยค่า 1 และ 0" ซึ่งคิวบิตที่ว่านี้สามารถมีค่าได้ทั้งสองสถานะพร้อมๆ กัน
นี่ไม่ได้เป็นการกล่าวตรงๆ ว่าคิวบิตนั้นมีค่าเป็นทั้ง 1 และ 0 ได้ในเวลาเดียวกัน – แต่ก็คงไม่ใช่เรื่องที่ผิด อย่างไรก็ตามมันจะปรากฏในรูปแบบที่ชัดเจนก็ต่อเมื่อถูกเราสังเกตแล้วเท่านั้น เมื่อสถานะซ้อนทับที่เรียกว่า Superposition ถูกรบกวนจากภายนอกก็จะเกิดการยุบตัวของสถานะ (Collapses) ซึ่งคุณก็จะได้รับความน่าจะเป็นในการค้นพบความจริงที่มีค่าเป็น 1 หรือ 0 อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ในทางปฏิบัติแล้ววิธีนี้จะถูกนำมาใช้งานอย่างไร?
ยกตัวอย่างเช่น ในคอมพิวเตอร์ทั่วไป ถ้าเรามี 2 บิต เมื่อนำมารวมเข้าด้วยกันก็จะได้ตัวเลขเป็น 00, 01, 10 หรือ 11 และจะมีเพียงแค่หนึ่งสถานะจากสถานะเหล่านี้เท่านั้น ในช่วงเวลาหนึ่ง ส่วน Quantum Computer ที่มี 2 คิวบิต มันจะสามารถมีสถานะย่อยทั้งหมดที่เป็นไปได้ก็คือ 00, 01, 10 และ 11 ในเวลาเดียวกัน
เมื่อคิวบิตจำนวนมากทำงานควบคู่ไปกับขั้นตอนของการประมวลผล การรวมกันของสถานะที่สามารถมีอยู่ได้ในเวลาเดียวกันนั้นจะมีการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ยกตัวอย่างเช่น ในเครื่องมือที่มี 3 คิวบิต เราจะได้ระบบที่อยู่ในสภาวะซ้อนทับของ 8 สถานะย่อย หรือหากเพิ่มเป็น 4 คิวบิต สถานะย่อยทั้งหมดที่เป็นไปได้ก็คือ 16 สถานะย่อย และหากเพิ่มจำนวนเป็น 32 คิวบิต สำหรับเครื่องมือที่แข็งแกร่งนั้น เราสามารถที่จะมีสถานะย่อยที่เป็นไปได้รวมทั้งหมดถึง 4.3 พันล้านสถานะย่อย ในเวลาเดียวกัน
Dr. Talia Gershon ของ IBM แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นของคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม โดยการเปรียบเทียบกับที่นั่งของแขกรอบๆ โต๊ะอาหาร ถึงความเป็นไปได้ที่จะมีที่นั่งครบทั้งสิบคนรวมถึงวิธีที่ดีที่สุดที่จะใช้ในการจัดการกับพวกเขาคืออะไร?
ในขณะที่คอมพิวเตอร์แบบคลาสสิคจะพยายามแก้ไขปัญหานี้ โดยการค้นหาชุดค่าผสมที่มีความเป็นไปได้ทั้งหมดตามลำดับ จากนั้นก็ทำการเปรียบเทียบพวกมัน แต่สำหรับคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมนั้น มันสามารถจำลองชุดค่าผสมได้ทั้งหมด 3.6 ล้านชุด ในเวลาเดียวกัน รวมถึงทำการค้นหาคำตอบที่ดีที่สุดในเกือบจะทันที ด้วยเหตุผลนี้ ที่ทำให้การประมวลผลแบบควอนตัม (Quantum Computing) ไม่เพียงแต่จะหมายถึง การสร้างคอมพิวเตอร์ที่ทำงานได้เร็วขึ้น แต่มันยังเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีการทำงานขั้นพื้นฐานในวิธีที่แตกต่างจากคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกอีกด้วย
Quantum Computer มีลักษณะอย่างไร? และถูกสร้างขึ้นด้วยวิธีใด?
มันมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาด ระหว่างภาพซีเปียของคอมพิวเตอร์คลาสสิครุ่นแรกกับวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ควอนตัมตัวแรก ที่ผสมผสานรวมกันจนกลายเป็นเครื่องมืออย่างที่เห็นในทุกวันนี้ แต่ภายใต้โครงสร้างเหล่านั้นกลับเต็มไปด้วยเทคโนโลยีสุดล้ำเกินกว่าที่คนทั่วไปจะจินตนาการได้
คิวบิตแบบเดี่ยวๆ นั้นประกอบไปด้วยสิ่งที่นักฟิสิกส์เรียกกันว่า ระบบควอนตัมเชิงกล (Quantum-Mechanical System) สองระดับ โดยอนุภาคย่อยของอะตอม (Subatomic Particle) แบบเดี่ยวๆ นั้นสามารถที่จะเปลี่ยนจากภาวะปกติ (Ground State) ไปเป็นสถานะกระตุ้น (Excited State) ซึ่งเป็นสภาพของอะตอมที่มีอิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานที่สูงกว่า เมื่อได้รับพลังงานจากภายนอก
อนุภาคที่เป็นองค์ประกอบของอะตอม จะประกอบไปด้วยโปรตอน (Proton) นิวเคลียส (Nucleus) หรือแม้แต่อิเล็กตรอน (Electron) ซึ่งแต่ละตัวจะมีค่าเทียบเท่า 1 และ 0 ได้ในเวลาเดียวกัน ยกตัวอย่างเช่น นิวเคลียส ที่แสดงให้เห็นสถานะทางควอนตัมเป็น 1 หรือ 0 ผ่านการวางตัวตามทิศของสนามแม่เหล็กที่มีทั้งแบบสปินขึ้น (Spin-up) หรือสปินลง (Spin-down)
มีหนึ่งในการทดลองที่นักวิทยาศาสตร์ได้ใช้อะตอมของฟอสฟอรัสแบบเดี่ยวๆ (Single Phosphorus) ที่ถูกห่อหุ้มไว้อย่างระมัดระวังภายในชิปซิลิคอน (Silicon Chip) และติดตั้งไว้กับทรานซิสเตอร์ตัวเล็กๆ ในขณะที่เมื่อสองปีที่แล้ว MIT ก็ได้ทำการทดลองกับคิวบิตที่อาศัยการดึงเอาอิเล็กตรอนออกจากอะตอมนี้และทำให้ลอยตัวอยู่ในพื้นที่ว่างโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า
สำหรับอิเล็กตรอนที่จะใช้ในตัวอย่างนี้ ในขั้นตอนแรกนั้นมันจะต้องลอยตัวอยู่ในสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่ง โดยใช้แม่เหล็กที่ใช้ตัวนำยิ่งยวด (Superconducting Magnets) หรือโซลินอยด์ (Solenoid) ขนาดใหญ่ แล้วลดอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมลงจนใกล้จุดศูนย์สัมบูรณ์ (Absolute zero) เพื่อให้มีความเสถียร เนื่องจากในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิห้องอนุภาคต่างๆ ที่ใช้เป็นคิวบิตนั้น จะมีการหมุนอย่างดุเดือดระหว่างที่สปินขึ้น (Spin-up) และสปินลง (Spin-down) หรือในขณะที่มีสถานะเป็น 1 และ 0 ดังนั้น อุณหภูมิที่ 0.0015 เคลวิน (ที่อุณหภูมิต่ำกว่า -273 องศาเซลเซียส) จึงเป็นสิ่งจำเป็นต่อการจัดการกับอนุภาคเหล่านี้ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะ Spin-up หรือ Spin-down
ในช่วงเวลานี้ จากสภาพแวดล้อมดังกล่าว เราสามารถนำพลังงานไปใช้กับอิเล็กตรอนได้ โดยส่งผ่านไมโครเวฟที่มีการสะท้อนความถี่ของสนามแม่เหล็ก - เพื่อบันทึกข้อมูลและเปลี่ยนจากการหมุนลง (Spin-down) เป็นหมุนขึ้น (Spin-up) หรือในทางกลับกัน
การซ้อนทับของควอนตัม (Quantum Superposition) ทำได้โดยการกระตุ้นคิวบิตด้วยพลังงานที่มีลักษณะเป็นสัญญาณพัลส์ (Pulse) แล้วก็ทำการหยุด ดังนั้นอิเล็กตรอนจึงหยุดอยู่ตรงกลางอยู่ระหว่างการ Spin-down และ Spin-up โดยการซ้อนทับ (Superposition) นั้น หมายถึงวิธีการที่ทำให้คิวบิตสามารถมีหลายสถานะพร้อมกัน เพื่อประมวลผลข้อมูลและทำการคำนวณ ด้วยการอ่านข้อมูลหลังจากที่นำออกมาจากทรานซิสเตอร์ (Transistor)
เหตุผลหลักๆ ที่ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะต้องมีขนาดที่ใหญ่มากๆ แม้ว่างานส่วนใหญ่ของมันจะเป็นการจัดการกับส่วนที่มีขนาดเล็กมากๆ อย่างอนุภาคย่อยของอะตอมนั้น ก็เนื่องมาจากความจำเป็นที่จะต้องใช้เครื่องจักรที่จำเป็นในการเข้าถึงอุณหภูมิที่ต่ำจนใกล้ถึงศูนย์องศาสัมบูรณ์ (Absolute Zero) โดยใช้เทคนิค Dilution refrigerator - และเพราะเหตุนี้ จึงมีความเป็นไปได้ว่าในอนาคตอันใกล้ มนุษย์จะสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีขนาดใกล้เคียงกับสมาร์ทโฟนที่มีขนาดบางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
การประมวลผลแบบควอนตัม (Quantum Computing) ทำประโยชน์อะไรให้กับเราได้บ้าง?
แม้ว่า Quantum Computer ส่วนใหญ่จะไม่มีโอกาสได้ถูกติดตั้งให้กับกลุ่มผู้บริโภคโดยทั่วไปหรือแม้กระทั่งธุรกิจที่มีการนำเทคโนโลยีเหล่านี้เข้ามาเกี่ยวข้องในการดำเนินธุรกิจ (Business Technology) ที่เราใช้ในชีวิตประจำวัน เช่น สมาร์ทโฟน หรือ คอมพิวเตอร์แบบ 2-in-1 (2-in-1 Devices) แต่นี่ก็ไม่ได้หมายความว่า คนทั่วไปอย่างเราๆ จะไม่สามารถเข้าถึงหรือแม้แต่จะใช้งานพวกมันได้
แม้ว่าจะเป็นการมีส่วนร่วมในการดำเนินการระดับสูงสุดที่ดูเหมือนว่าจะเป็นทักษะเหนือกว่าคนอื่น แต่บริษัทต่างๆ ที่มีการแข่งขันกันในด้านนี้ต่างก็มีความพยายามเป็นอย่างมากในการที่จะทำให้เทคโนโลยีดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้ โดยการรวม (Integrate) การทำงานของพวกเขาเข้ากับ Cloud Technology
ยกตัวอย่างเช่น IBM Q Experience ที่อนุญาตให้ทุกคน ไม่ว่าจะเป็นพนักงานออฟฟิศที่ต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับ Quantum Computer ไปจนถึงนักวิจัยควอนตัม โดยที่พวกเขาสามารถทดลองใช้งานเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่อยู่ในห้องปฏิบัติการวิจัยของไอบีเอ็ม (IBM Research Lab) โดยใช้แพลตฟอร์มคลาวด์ของพวกเขา ซึ่งผู้ใช้สามารถพัฒนาอัลกอริธึม (Algorithms) ของตนเองและดำเนินการทดลองได้ด้วยตนเอง
แต่อะไรคือวิธีการปฏิบัติที่จะช่วยให้เราสามารถใช้ประโยชน์จากคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมได้มากขึ้น ถ้าในเวลานั้นพวกมันจะกลายมาเป็นเรื่องที่ธรรมดามากขึ้น ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า? ซึ่งปัจจุบันนี้ก็ได้มีการใช้งานเพียงบางส่วน จากสิ่งที่เรียกว่า "Optimisation" หรือการพยายามที่จะทำให้ได้ผลลัพธ์มากขึ้น โดยใช้ทรัพยากรเท่าเดิม, ไปจนถึงการจำลองด้านชีวการแพทย์ (Biomedical)
เนื่องจาก Quantum Computer นั้นมุ่งเน้นที่จะแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่มีความซับซ้อนเป็นอย่างมาก ดังนั้นการปรับให้เหมาะสมที่สุด (Optimisation) จึงอาจจะเป็นเรื่องที่ปกติในกลุ่มของผู้บริโภคและผู้ใช้ทางธุรกิจโดยทั่วไปที่จะต้องมีปฏิสัมพันธ์กันกับระบบดังกล่าว ผ่านทาง Remote Access Model ที่ IBM ใช้อยู่ในปัจจุบันหรือสิ่งที่คล้ายกัน
ยกตัวอย่างเช่น Dr. Talia Gershon จาก IBM ที่ใช้ตัวอย่างของแขกที่โต๊ะอาหารเย็น เพื่อหาวิธีที่ดีที่สุดในการจัดเรียงคน 10 คน เหล่านั้นรอบโต๊ะ ซึ่งเขาใช้เป็นตัวอย่างที่สมบูรณ์แบบของปัญหาประเภทนี้ และอีกหนึ่งตัวอย่างก็คือ หากพนักงานขายที่จะต้องพบกับการเดินทางไปยังที่ต่าง แต่ต้องการที่จะย่นระยะเวลาในการเดินทางให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด เพื่อไปจุดหมายปลายทางที่มีมากกว่า 200 แห่ง
การขยายความที่จะนำมาสนับสนุนใจความหลักก็อาจจะอยู่ในส่วนของ Mapping ว่าส่วนประกอบต่างๆ มีการปฏิบัติอย่างไร ตลอดจนระบบการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning Systems) ที่มีการฝึกอบรมให้มีประสิทธิภาพมากกว่าที่เราสามารถทำได้ในขณะนี้
ไม่ว่าพวกมันจะสามารถช่วยแก้ปัญหาให้เราได้หรือไม่ก็ตาม นักวิจัยต่างก็เห็นด้วยว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะยังไม่มีประสิทธิภาพมากนัก จนกว่าเครื่องมือเหล่านี้จะสามารถรองรับคิวบิตที่มีจำนวนนับพันล้านได้ - ขณะที่ยังคงรักษา Error Rate ในระดับที่ต่ำไว้ได้ ซึ่ง IBM นั้น มีแม้กระทั่งหลักเกณฑ์ที่เรียกว่า "Quantum Volume" ที่เป็นวิธีการที่จะช่วยในการตัดสินว่าชิปควอนตัม (Quantum Chip) นั้นๆ มีประสิทธิภาพมากน้อยเพียงใด โดยอาจจะต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายๆ อย่างที่นอกเหนือจากจำนวนของคิวบิต (ซึ่งคอมพิวเตอร์ที่มีคิวบิตเยอะๆ แต่มี Error Rate ระหว่างการประมวลผลสูง ก็ไม่ควรที่จะเรียกได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมที่มีประสิทธิภาพ)
แม้ว่า Bristlecone จะเป็นชิปประมวลผลแบบควอนตัม ที่มีขนาดเพียง 72-Qubits แต่การวิจัยทางด้านคอมพิวเตอร์ระบบควอนตัมนั้นก็เพิ่งจะอยู่ในช่วงของการเริ่มต้นเท่านั้น ซึ่งมันก็นับว่าเป็นก้าวที่สำคัญถ้ามองย้อนกลับไปเมื่อช่วงสิบกว่าปีที่ผ่านมา และเราต่างก็คาดหวังที่จะได้เห็นการพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านนี้
อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ทำให้ชิปของ Google มีแนวโน้มที่ดีขึ้น นั่นก็คือ Error Rate ที่ต่ำของมัน และสิ่งนี้เองที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโอกาสในการปรับขยาย (Scaling Up) คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจที่หลังจากนั้นบริษัทจะมองว่ามันเป็นต้นแบบ (Blueprint) สำหรับเครื่องมือที่ขยายขีดความสามารถได้ (Scalable)
ด้วยความช่วยเหลือจากอุตสาหกรรมต่างๆ ที่ให้การสนับสนุนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ รวมถึงโอกาสในการสร้างคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมที่ดีกว่าและมีประสิทธิภาพที่มากยิ่งขึ้นในอนาคตอันใกล้ ก็ยังคงมีแนวโน้มที่สูงขึ้นเช่นกัน
IBM และ การประมวลผลแบบควอนตัม (Quantum Computing)
IBM จัดว่าเป็นผู้นำรายแรกในการทำวิจัยเกี่ยวกับควอนตัม (Quantum) และที่แผนกประมวลผลคอมพิวเตอร์แบบควอนตัม (Quantum Computing) ของ IBM Q นั้น พวกเขามีการทำงานมาโดยตลอดเวลา เพื่อให้สามารถเข้าถึงเทคโนโลยีในขอบเขตที่กว้างมากยิ่งขึ้น และมันก็ยังช่วยอธิบายให้เข้าใจในเรื่องนี้ด้วยว่าอนาคตของ Quantum Computing จะเป็นอย่างไรต่อไป
อีกหนึ่งวิธีที่จะทำให้คุณสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีดังกล่าวนี้ได้ก็คือ การเข้าถึงผ่านส่วนขยาย Qisikit ของ IBM Q โดยโปรแกรมโอเพนซอร์ส (Open Source) ที่จะช่วยให้นักวิจัยและนักพัฒนาสามารถสัมผัสกับความเป็นไปได้ที่ไร้ขีดจำกัดของการคำนวณแบบควอนตัม ในรูปแบบของ Python Scripts นอกจากนี้คุณยังสามารถร้องขอการทำงานร่วมกันสำหรับการโต้ตอบกับคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม ซึ่งก็หมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องเป็นนักฟิสิกส์เพื่อการเข้าร่วมในครั้งนี้ และที่สำคัญ คุณยังจะได้รับประสบการณ์การเขียนโปรแกรม (Composing) บน Quantum Computer จริงๆ จากแล็ปท็อปของคุณเอง
นอกเหนือจากการพัฒนา Quantum Computers ด้วยตนเองแล้ว IBM ยังได้สร้างเครือข่ายซึ่งประกอบไปด้วยกลุ่มบริษัทและสถาบันการศึกษาต่างๆ เพื่อที่จะกระตุ้นให้มีการนำนวัตกรรมด้านคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมไปใช้ โดยเป้าหมายของเครือข่ายก็คือการเตรียมความพร้อมให้กับทุกๆ ฝ่าย ตั้งแต่ระดับนักเรียนไปจนถึง Fortune 500 ตลอดจน วิสาหกิจเริ่มต้น (Startup) เพื่อรองรับเทคโนโลยีในด้านนี้ที่กำลังมีการขยายตัวอย่างรวดเร็ว โดยผู้เข้าร่วมกิจกรรมนั้นประกอบไปด้วย Honda, สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (Massachusetts Institute of Technology) และ JP Morgan Chase & Co ซึ่งเป็นบริษัทที่ให้บริการด้านการเงินและการลงทุน
ในส่วนของเครือข่ายเองนั้น ก็มีการกำหนดขอบเขตที่น่าสนใจ 3 เรื่อง ซึ่งก็ได้แก่ การเร่งการวิจัยและพัฒนาแอปพลิเคชั่นเพื่อการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์, การให้ความรู้ และการเตรียมความพร้อม ดังนั้น เพื่อเป็นการเร่งการวิจัย IBM จึงให้การสนับสนุนในเรื่องของความรู้และเครื่องมือแก่องค์กรที่เข้าร่วม เพื่อส่งเสริมให้เกิดการยอมรับอย่างกว้างขวาง ส่วนในแง่ของการพัฒนาแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์นั้น องค์กรต่างๆสามารถที่จะเข้าถึง IBM คลาวด์และส่วนขยาย Qiskit ได้ นั่นจึงเป็นหนึ่งในแรงผลักดันที่จะช่วยให้พวกเขาสามารถสร้างนวัตกรรมของตัวเองได้ นอกจากนี้ IBM ก็ได้มีการจัดฝึกอบรมสมาชิกขององค์กรที่เข้าร่วมและให้การสนับสนุน เพื่อเป็นการให้ความรู้และเตรียมความพร้อมสำหรับ Quantum Computing