คอมพิวเตอร์ควอนตัมเข้าสู่ธุรกิจ

การวิจัยควอนตัมในปัจจุบันหมายถึงธุรกิจขนาดใหญ่ สิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยถูกมองว่าเป็นความอยากรู้อยากเห็นทางวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันคอมพิวเตอร์ควอนตัมสัญญาว่าจะเปลี่ยนแปลงแง่มุมต่างๆ ของชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ความปลอดภัยทางไซเบอร์ไปจนถึงการพัฒนายาและการพยากรณ์อากาศ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา งานด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้เริ่มย้ายออกจากมหาวิทยาลัยและเข้าสู่ห้องปฏิบัติการวิจัยขององค์กร โดยมีบริษัทข้ามชาติขนาดใหญ่ รวมถึงบริษัทสตาร์ทอัพ และผู้ร่วมทุนที่เข้าร่วมการแข่งขันเพื่อทำเทคโนโลยีควอนตัมเชิงพาณิชย์ แต่สำหรับการประกาศการระดมทุนและการโฆษณาเกินจริง บางคนเตือนว่านี่กำลังส่งเสริม "ฟองสบู่ควอนตัม" ที่อาจจะเกิดขึ้นในไม่ช้า 

หัวใจและจิตวิญญาณของคอมพิวเตอร์ควอนตัมคือควอนตัมบิตหรือคิวบิต สิ่งเหล่านี้แตกต่างจากบิตคอมพิวเตอร์มาตรฐาน ซึ่งอาจเป็น 0 หรือ 1 ก็ได้ ในทางกลับกัน Qubit อาจเป็นได้ทั้งสองอย่าง การใช้คุณสมบัตินี้สำหรับปัญหาการคำนวณที่ซับซ้อน หมายความว่าสามารถคำนวณวิธีแก้ปัญหาได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์ที่เร็วที่สุดในปัจจุบันอย่างมาก โดยการปรับขนาดการประมวลผลเพื่อคำนวณด้วยคิวบิตจำนวนมาก ส่งผลให้พลังการประมวลผลเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ คิวบิตสามารถสร้างได้จากแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่แตกต่างกัน เช่น คิวบิตตัวนำยิ่งยวดหรือไอออนที่ติดอยู่ วิธีการอื่นๆ ที่กำลังจะมีขึ้นในอนาคต ได้แก่ โปรเซสเซอร์ควอนตัมโฟโตนิกที่ใช้แสงแทน

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่า "ข้อได้เปรียบทางควอนตัม" ที่แท้จริงสามารถคาดหวังได้ก็ต่อเมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานด้วยล้านคิวบิตเท่านั้น และด้วยสถิติปัจจุบันยังต่ำกว่า 100 คิวบิต ยังคงมีหนทางไปได้อีกทางหนึ่ง แต่สิ่งที่ขัดขวางความก้าวหน้าส่วนใหญ่ก็คือการแยกตัวของคิวบิตเอง เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ โดยปกติจะต้องทำงานที่อุณหภูมิใกล้ 0 K และมีการป้องกันซึ่งกันและกันและสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม ในทางวิทยาศาสตร์ ไม่มีอะไรหยุดยั้งการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ได้ แต่มีปัญหาทางวิศวกรรมที่ยากลำบากที่ต้องแก้ไข 

ความท้าทายบางประการเหล่านี้กำลังได้รับการตอบสนองจากโครงการขนาดใหญ่ของรัฐบาล ในสหรัฐอเมริกา รัฐบาลกำลังทุ่มเงิน 1.2 พันล้านดอลลาร์ โครงการริเริ่มควอนตัมแห่งชาติ ที่มุ่งเป้าไปที่ทั้งภาควิชาการและภาคเอกชน ในขณะที่รัฐบาลอังกฤษใกล้จะสิ้นสุดงบประมาณ 10 พันล้านปอนด์ในระยะเวลา 1 ปี โครงการเทคโนโลยีควอนตัมแห่งชาติซึ่งเริ่มในปี 2013 ขณะเดียวกัน เนเธอร์แลนด์ได้ระดมทุน 615 ล้านยูโรในปีที่แล้วเข้าสู่องค์กรแม่ เดลต้าควอนตัม NL เพื่อส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม อย่างไรก็ตาม ทั้งหมดนี้อยู่ภายใต้เงามืดของการระดมทุนประมาณ 10 หมื่นล้านดอลลาร์ของจีนสำหรับโครงการระดับชาติ 

จากเทคโนโลยีขนาดใหญ่ไปจนถึงเทคโนโลยีขนาดเล็ก

ปัจจุบันการประมวลผลควอนตัมถูกครอบงำโดยบริษัทยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยี เช่น IBM, Amazon, Hewlett Packard, Honeywell, Google และ Microsoft โดยบางส่วนได้ลงทุนอย่างมากในโครงการริเริ่มควอนตัม Google มีโปรเซสเซอร์ควอนตัม 53 คิวบิตชื่อ Sycamore ในขณะที่ IBM เผยแผนการผลิตชิป 433 คิวบิตในปลายปีนี้ และชิป 1121 คิวบิตในปี 2023 อุปกรณ์ควอนตัมของ IBM เปิดให้ใช้งานโดยลูกค้ามากกว่า 200,000 รายผ่านทาง บริการบนคลาวด์

แท้จริงแล้ว บริษัทขนาดใหญ่หลายแห่งกำลังสำรวจการประยุกต์ใช้ควอนตัม Goldman Sachs กำลังพัฒนาอัลกอริธึมการเพิ่มประสิทธิภาพควอนตัมเพื่อกำหนดราคาสินทรัพย์ตามความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น เช่น ตัวเลือกหรือหุ้นต่างๆ กล่าวว่าการดำเนินงานทางการเงินจะได้รับประโยชน์จากคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอีกห้าปีข้างหน้า ในขณะเดียวกัน ผู้ผลิตรถยนต์ Daimler กำลังตรวจสอบว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถจำลองวัสดุใหม่สำหรับการพัฒนาแบตเตอรี่รถยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูงกว่าและราคาต่ำกว่าได้อย่างไร ธนาคาร HSBC ได้ประกาศความร่วมมือกับ IBM เมื่อเดือนเมษายนปีที่แล้วเพื่อศึกษาศักยภาพของการประมวลผลควอนตัมในระบบธนาคาร

และไม่ใช่แค่ผู้เล่นรายใหญ่ที่อยู่ในเกมเท่านั้น จำนวนสตาร์ทอัพที่ใช้ควอนตัมมีจำนวนเพิ่มขึ้นเป็นเวลาหลายปี โดยมีจำนวน 265 ราย ตามประมาณการล่าสุดจาก รายงานคอมพิวเตอร์ควอนตัม. และบางคนกำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างมาก ColdQuanta บริษัทสตาร์ทอัพในสหรัฐฯ ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ 100 คิวบิตที่ใช้อะตอมเย็นในปีนี้ และหวังว่าจะอัปเกรดเป็น 1000 คิวบิตในอีกสามปีข้างหน้า บริษัทในสหรัฐฯ อีกแห่งคือ IonQ เป็นสตาร์ทอัพควอนตัมแห่งแรกที่เริ่มซื้อขายในตลาดหลักทรัพย์นิวยอร์กเมื่อปีที่แล้ว ซึ่งทำให้บริษัทสามารถระดมเงินลงทุนได้มากกว่า 600 ล้านดอลลาร์ ข้อตกลงที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือ PsiQuantum ซึ่งสร้างรายได้ 450 ล้านดอลลาร์ในปีนี้ ตามคำมั่นสัญญาที่จะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้โฟโตนิกเต็มรูปแบบภายในปี 2025 

เนื่องจากมีรากฐานทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งที่สนับสนุนศักยภาพของเทคโนโลยีควอนตัม คำถามจึงไม่ใช่ว่าจะเกิดขึ้นหรือไม่ แต่จะเกิดขึ้นเมื่อใด

ฟรีเก้ ไฮจ์มาน

สตาร์ทอัพที่ใช้ควอนตัมยังดึงดูดความสนใจของผู้ร่วมทุนอีกด้วย สิ่งนี้ขัดกับสัญชาตญาณเล็กน้อยเนื่องจากนายทุนร่วมลงทุนมักจะเดิมพันกับ "ม้าปลอดภัย" ซึ่งไม่ใช่กรณีของสินค้าเชิงพาณิชย์ที่คาดว่าจะเข้าสู่ตลาดในอีกสิบปีข้างหน้า อย่างไรก็ตาม ตามที่บริษัทที่ปรึกษา McKinsey ระบุว่า เงินร่วมลงทุนและเงินทุนภาคเอกชนอื่นๆ คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 70% ของการลงทุนด้านเทคโนโลยีควอนตัม และในปี 93.5 มีการลงทุนเพียง 2015 ล้านดอลลาร์ แต่ในปี 2021 ตัวเลขดังกล่าวก็เพิ่มขึ้นเป็น 3.2 พันล้านดอลลาร์ 

อันตรายของการลงทุนทั้งหมดนี้คือมันจะนำไปสู่ฟองสบู่ แต่อย่างน้อยก็ในตอนนี้ก็ไม่น่ากังวลอยู่บ้าง “ฉันไม่เชื่อว่าการลงทุนจะล้มเหลวโดยทั่วไป เพราะในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า เราจะเห็นความสำเร็จที่ได้รับการประกาศ และองค์กรต่างๆ ที่ใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์หรือทางวิทยาศาสตร์ในโลกแห่งความเป็นจริง” Doug Finke ผู้บริหารกล่าว รายงานคอมพิวเตอร์ควอนตัม. 

Freeke Heijman ผู้อำนวยการฝ่ายพัฒนาระบบนิเวศของ Quantum Delta NL กล่าวเสริมว่าการโฆษณาเกินจริงไม่ได้แย่เสมอไป เพราะจะช่วยกระตุ้นให้ผู้คนหันมาสนใจเทคโนโลยีควอนตัม “เนื่องจากมีรากฐานทางวิทยาศาสตร์ที่แข็งแกร่งที่สนับสนุนศักยภาพของเทคโนโลยีควอนตัม คำถามจึงไม่ใช่ว่าจะเกิดขึ้นหรือไม่ แต่จะเกิดขึ้นเมื่อใด” เธอกล่าวเสริม