บทความโดยสถานเอกอัคราชทูต ณ กรุงเฮลซิงกิ ประเทศฟินแลนด์

นับตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 20 เทคโนโลยีควอนตัมได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง โดยนักวิทยาศาสตร์คาดหวังว่า “ควอนตัม” จะเป็นเทคโนโลยีพลิกผัน หรือเป็น ‘เทคโนโลยีเปลี่ยนโลก’ (Disruptive Technology)  ต่อจากยุคของเทคโนโลยีดิจิทัล ซึ่งอาจจะนำไปสู่โอกาสหรือข้อจำกัด ความได้เปรียบหรือข้อเสียเปรียบทางเศรษฐกิจและสังคม รวมถึงความมั่นคงของประเทศ 

จึงไม่แปลกที่หลายประเทศจะเร่งเดินหน้าศึกษาวิจัยเรื่องนี้ ทั้งภาครัฐและเอกชนเพื่อร่วมกันพัฒนานวัตกรรมจากเทคโนโลยีควอนตัมให้เกิดผลอย่างเป็นรูปธรรม

จุดเริ่มต้นของเทคโนโลยีควอนตัมในฟินแลนด์

ปี 2564 เทคโนโลยีควอนตัมได้ถือกำเนิดขึ้นในฟินแลนด์ โดยสถาบัน VTT Technical Research Centre ได้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีชื่อว่า HELMI และได้เชื่อมต่อกับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ LUMI ที่สร้างโดย CSC - IT Center for Science ในเมือง Espoo นับเป็นการทดลองครั้งแรกที่มีการผสมผสานซูเปอร์คอมพิวเตอร์และคอมพิวเตอร์ควอนตัมเข้าด้วยกันในทวีปยุโรป โดยมีเป้าประสงค์ให้นักวิจัยที่เกี่ยวข้องนำไปต่อยอดใช้ประโยชน์

อันที่จริง “ควอนตัม” คือหลักการของการศึกษาปรากฏการณ์ธรรมชาติ ทฤษฎี หรือสสารใดสสารหนึ่ง ไปถึงในระดับอนุภาค บทบาทสำคัญของควอนตัมคือการพัฒนาการวัด คำนวณ ประมวลผล จัดส่งข้อมูลและเก็บข้อมูลของเทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วให้มีประสิทธิภาพและความปลอดภัยมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีในการอำนวยความสะดวกที่เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวัน เช่น คอมพิวเตอร์ สมาร์ทโฟน และเครื่องมือทางการแพทย์

จากเทคโนโลยีเปลี่ยนโลก สู่ 'ความเป็นไปได้' รอบด้าน

เทคโนโลยีควอนตัมสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลาย ตั้งแต่ภาคธุรกิจไปจนถึงการพัฒนาประเทศ

1. ความมั่นคง 
เทคโนโลยีควอนตัมจะช่วยสร้างความมั่นคงด้านความปลอดภัยของข้อมูล ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลทางการทหาร ยุทธศาสตร์ชาติ หรือข้อมูลเชิงธุรกิจ ตลอดจนช่วยยกระดับการรักษาข้อมูลส่วนบุคคล เพราะการสื่อสารโดยใช้เทคโนโลยีควอนตัมสามารถปกป้องข้อมูลให้เป็นความลับโดยการเข้ารหัสผ่านเชิงควอนตัม ซึ่งข้อมูลต่าง ๆ ที่เข้ารหัสจะไม่สามารถโจรกรรมได้

2. เศรษฐกิจ 
เทคโนโลยีควอนตัมเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีราคาสูงมากและปัจจุบันยังอยู่ในระยะเริ่มต้น แต่ประเทศที่พัฒนาด้วยเทคโนโลยีและนวัตกรรมวิทยาศาสตร์ทุ่มการลงทุนในด้านควอนตัมอย่างเต็มที่ นอกจากนี้ ยังมีแนวความคิดว่าประเทศไหนที่เข้าถึงก่อน ก็ได้เปรียบทางการแข่งขัน เพราะเทคโนโลยีด้านควอนตัมถือเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการพัฒนาอุตสาหกรรมของประเทศเลยทีเดียว 

3. สาธารณสุข 
เทคโนโลยีควอนตัมเป็นพื้นฐานในการผลิตเครื่องมือแพทย์ ช่วยในการวินิจฉัยโรคและคิดค้นยาที่เหมาะสมกับโรค ทำให้ต่อยอดในการรักษาได้อย่างรวดเร็ว แม่นยำและประหยัดค่าใช้จ่าย

4. สังคม 
ช่วยแก้ปัญหาต่าง ๆ เช่น การจราจร การบริหารจัดการน้ำ ทางอากาศ หรือการอำนวยความสะดวกด้าน Logistics ในภาพรวม นอกจากนี้ยังช่วยสร้างโอกาสทางอาชีพนวัตกรใหม่ ๆ ในสังคมเพิ่มมากขึ้น เช่น นักเขียนโปรแกรมภาษาควอนตัม นักแปลภาษาควอนตัม เป็นต้น

5. การศึกษา ช่วยกระตุ้นการเรียนรู้ สร้างสรรค์พัฒนาทักษะกระบวนการคิดของผู้เรียนให้เชื่อมโยงกับมาตรฐานโลก และยกระดับการศึกษาโดยรวมของสังคมให้มีคุณภาพสูงขึ้น

6. ด้านสิ่งแวดล้อม 
ศักยภาพในการคำนวณของควอนตัมคอมพิวเตอร์ สามารถนำมาประยุกต์ใช้เพื่อแก้ปัญหาได้ เช่น การคำนวณเพื่อพัฒนาสูตรปุ๋ย การทำนายผลกระทบของสารเคมีต่อปัญหาสิ่งแวดล้อม โดยการพัฒนานวัตกรรมที่ช่วยให้สังคมปลอดฟอสซิลและบรรลุเป้าหมายของการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ เป็นต้น

ปลดล็อคศักยภาพของประเทศด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม

VTT Technical Research Centre of Finland (VTT) รัฐวิสาหกิจมีพันธกิจและภารกิจเพื่อการศึกษาวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีที่ใหญ่ที่สุดในฟินแลนด์ ให้บริการและแลกเปลี่ยนข้อมูลด้านการวิจัยและนวัตกรรมแก่ลูกค้าในและต่างประเทศ ทั้งในภาครัฐและเอกชน ตลอดจนเปิดโอกาสให้นักวิจัย รวมถึงบริษัทในฟินแลนด์และในภูมิภาคยุโรปมีความร่วมมือกับบริษัทฯ ด้วย โดยเฉพาะที่ผ่านมา สหรัฐฯ หรือหลายประเทศในยุโรป ก็มีความร่วมมือด้านควอนตัมกับฟินแลนด์ผ่าน VTT  

ที่ผ่านมา ฟินแลนด์ได้พัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 5 คิวบิต ซึ่งจะช่วยให้ผู้ใช้งานได้ รวมถึงช่วยพัฒนาอัลกอริธึม ซอฟต์แวร์ควอนตัม และประเมินความเหมาะสมในการแก้ปัญหาการคำนวณเชิงปฏิบัติ ซึ่ง VTT เปิดโอกาสให้นักวิจัยสามารถศึกษาและประมวลข้อมูลโดยขอเชื่อมต่อ (คอมพิวเตอร์ของตนเอง) กับซูเปอร์คอมพิวเตอร์ LUMI (ตั้งอยู่ที่เมือง Kajaani) โดยผู้ใช้สามารถสั่งการคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้จากคอมพิวเตอร์ของตนเอง โดยไม่จำเป็นต้องเดินทางมาที่เมือง Kajaani  ซึ่งสามารถเริ่มใช้งานได้ทันที โดยมีเครื่องมือหลักในการเขียนอัลกอริธึม คือ โปรแกรม Qiskit และ Cirq ทั้งนี้ ที่สำคัญ คือ ภาคอุตสาหกรรมในทุก ๆ ภาคส่วนสามารถขอรับการเชื่อมต่อกับ LUMI ได้โดยไม่มีข้อจำกัดเรื่องขนาดและประเภทของอุตสาหกรรม 

นาย Kimmo Koski กรรมการผู้จัดการของ บริษัท CSC ซึ่งเป็นศูนย์ไอทีด้านวิทยาศาสตร์ ได้ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า “ควอนตัมและการประมวลผลประสิทธิภาพสูงเป็นเทคโนโลยี² เทคโนโลยี ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในการปูทางสู่อนาคต ซึ่ง LUMI เองถูกจัดเป็นหนึ่งในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังที่สุดในโลก และ LUMI มีศักยภาพในฐานะผู้สนับสนุนชั้นเยี่ยมสำหรับการคำนวณทั้งทางวิทยาศาสตร์และเชิงพาณิชย์” และ ณ ปัจจุบัน VTT กำลังพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาด 20 คิวบิต โดยมีแผนพัฒนาอัปเกรดเป็น 50 คิวบิตในปี 2567

แนวทางของรัฐบาลฟินแลนด์

แม้ภาครัฐฟินแลนด์จะลงทุนด้านควอนตัมเพียง 24 ล้านยูโร หรือ 24 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ซึ่งไม่ติดหนึ่งใน 10 อันดับของโลกที่รัฐบาลจัดสรรการลงทุนภาครัฐในด้านเทคโนโลยีควอนตัม แต่การพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่สูงขึ้นเรื่อย ๆ รุดหน้าแทบจะเป็นอันดับหนึ่งของโลก อาจจะแซงหน้าจีน เยอรมัน ฝรั่งเศส อังกฤษ หรือสหรัฐฯ 

ประเทศส่วนใหญ่เหล่านี้ นำงบประมาณมาร่วมลงทุนเพื่อศึกษาวิจัยร่วมกับฟินแลนด์ทั้งสิ้น โดยเดือนกันยายนปีที่ผ่านมา VTT ได้มีความร่วมมือกับสหรัฐฯ ด้านไบโอเทค ควอนตัม และเทคโนโลยี 6G ในขณะที่บริษัท IQM Computer ของฟินแลนด์ได้ร่วมสร้างและพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม Leibniz Supercomputing Centre ในเยอรมนี 

เทคโนโลยีควอนตัมเป็นเทคโนโลยีใหม่ที่มีราคาสูงมากและปัจจุบันยังอยู่ในระยะเริ่มต้น นอกจากนี้เทคโนโลยีควอนตัมมีความหลากหลายมาก ไม่มีประเทศใดเป็นเจ้าของได้แต่เพียงผู้เดียว อย่างไรก็ดี เพื่อไม่ให้ไทยตกขบวนที่นำโดยจีน สหรัฐฯ และโลกตะวันตก ไทยอาจพิจารณาเป็นฐานในการผลิตคอมพิวเตอร์และส่วนประกอบของควอนตัมได้  นอกเหนือจากบทบาทในการกำหนดค่ามาตรฐานทางมาตรวิทยาด้วยควอนตัมให้ได้รับการยอมรับในระดับนานาชาติได้^*

โอกาสของเทคโนโลยีควอนตัมในไทย

ใช่ว่าไทยจะไม่มีทางคว้าโอกาสนี้ โดยหน่วยงานที่เกี่ยวข้องของไทยอาจพิจารณาแสวงหาแนวทางที่จะมีความร่วมมือ อาทิ การแลกเปลี่ยนนักวิจัยหรือการจัดส่งนักวิทยาศาตร์ชั้นนำของไทยมาเรียนรู้หรือเป็นส่วนหนึ่งในการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมฟินแลนด์ และภายหลังการร่วมศึกษาพัฒนาก็นำองค์ความรู้กับไปพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมในประเทศไทย 

ที่ผ่านมา ฟินแลนด์จัดกิจกรรมให้ความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีควอนตัมอย่างต่อเนื่อง การหาโอกาสเข้าร่วมกิจกรรมเหล่านี้จะช่วยเพิ่มศักยภาพและความเข้าใจทางด้านควอนตัมของหน่วยงานและนักวิจัยชาวไทย  อาทิ งาน International Conference on Quantum Control Engineering, Statistics and Analysis (ICQCESA) เมื่อต้นเดือน ม.ค. ที่ผ่านมา และงานสัมมนา webinar หัวข้อ International Quantum Computing Calls วันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2567 โดยมีกลุ่มเป้าหมายคือบริษัทเอกชนและและทีมวิจัยทั่วโลก จัดโดย Business Finland โดยไม่มีค่าใช้จ่าย

ผู้สนใจสามารถอ่านรายละเอียดและสมัครเข้าร่วมได้ที่นี่

^*อ้างอิง: แผนที่นำทางการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมของประเทศไทย พ.ศ.2563 – 2572 โดย สำนักงานสภานโยบายการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรมแห่งชาติ (สอวช.)