.
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ล้ำหน้าที่สุดในปัจจุบันมีขนาดราว 100 คิวบิต ถ้าเราไปถึง 100,000 คิวบิต ก็อาจเริ่มจำลองกระบวนการทางชีวเคมีในธรรมชาติได้ ซึ่งถือเป็นการปฏิวัติอุตสาหกรรมการผลิตครั้งใหญ่ และถ้าไปถึง 1,000,000 คิวบิต ก็มีโอกาสทำลายระบบความปลอดภัยทางอินเทอร์เน็ตที่ทั้งโลกใช้อยู่ในปัจจุบันได้
.
แต่คอมพิวเตอร์ควอนตัมก็ไม่ได้แข่งกันที่จำนวนคิวบิตเพียงอย่างเดียว คุณภาพของคิวบิตก็เป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึง เมื่อเทียบกับหน่วยประมวลผลของคอมพิวเตอร์ดิจิทัลทั่วไปแล้ว คิวบิตนั้นบอบบางอย่างไม่น่าเชื่อ ไม่ว่าจะเป็นแรงสั่นสะเทือน อุณหภูมิ หรือความไม่สมบูรณ์เพียงเล็กน้อยในระบบควบคุม ก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดได้แล้ว อย่างนี้แล้วเราจะเชื่อมั่นในผลการคำนวณบนฮาร์ดแวร์ที่เปราะบางและเต็มไปด้วยสัญญาณรบกวนแบบนี้ได้จริงหรือ?
.
ปรากฏว่าเรามีคำตอบทางทฤษฎีตั้งแต่ยุคทศวรรษ 1990 แล้วว่า “ได้” ด้วยการแก้ไขข้อผิดพลาดเชิงควอนตัม (quantum error correction) ที่เป้าหมายไม่ใช่การสร้างคิวบิตที่สมบูรณ์แบบ แต่คือการสร้างคิวบิตเสมือน (logical qubit) หน่วยของข้อมูลควอนตัมที่ได้รับการปกป้องให้เสถียร จากคิวบิตจริง (physical qubit) ที่แต่ละตัวล้วนมีข้อบกพร่อง และในปัจจุบันเราเริ่มได้เห็น logical qubit ที่เสถียรกว่า physical qubit แล้ว ซึ่งเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญในเส้นทางการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม
.
บทความนี้จะพาเรามาทำความเข้าใจว่า QEC (quantum error correction) คืออะไร เส้นทางสู่การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นอย่างไร และวันนี้เรามาไกลแค่ไหนแล้ว
.
#TheSecretSauce
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น