โดย ดร. ธิปรัชต์ โชติบุตร อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์  คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ผู้ร่วมก่อตั้ง Quantum Technology Foundation of Thailand และ Emerging Technologies Policy Forum

ควอนตัมเทคโนโลยี คำพูดเต็มปากนี้ชวนนึกถึงเทคโนโลยีจากอนาคตสุดล้ำแสนไกลตัว หลายคนอาจคุ้นหูกับเหรียญควอนตัมที่อ้างสรรพคุณรักษาโรคสารพัดชนิดมากกว่าเสียด้วยซ้ำ...

แต่ความจริงแล้ว อุปกรณ์ที่เราคุ้นเคยในฐานะผู้ใช้งานแต่ไม่ได้สนใจกลไกการทำงานในฐานะผู้ผลิต อย่างเช่น สมาร์ทโฟน คอมพิวเตอร์ ระบบพิกัดจีพีเอส แสงเลเซอร์ หรือ Magnetic Resonance Imaging (MRI) ในวงการแพทย์ ล้วนแล้วเป็นผลผลิตจากการบ่มเพาะความรู้ความเข้าใจควอนตัมฟิสิกส์จากศตวรรษที่ 20 ทั้งสิ้น

ขออธิบายก่อนว่า โลกในระดับเล็กจิ๋ว ของอนุภาค ของอะตอม นั้นแตกต่างจากโลกในชีวิตประจำวันที่เราคุ้นเคยอย่างไม่สามารถอนุมานได้  ศาสตร์ในการศึกษาพฤติกรรมของอนุภาคขนาดเล็กจิ๋วนี่ล่ะที่เรียกกันว่าควอนตัมฟิสิกส์ ส่วนเทคโนโลยีที่พัฒนามาจากควอนตัมฟิสิกส์ก็คือควอนตัมเทคโนโลยีนั่นเอง 

อุปกรณ์ที่กล่าวถึงข้างต้น นับได้ว่าเป็นผลิตผลของการปฏิวัติทางควอนตัมครั้งแรก (the first quantum revolution) ซึ่งได้เบ่งบานจนค่อนข้างอิ่มตัวแล้ว อย่างไรก็ตามควอนตัมเทคโนโลยีรุ่นแรกนี้ยังขาดความสามารถในการควบคุมอนุภาคควอนตัมอย่างแม่นยำชนิดเจาะจงเป็นตัวๆได้ เออร์วิน ชเรอดิงเงอร์ บิดาของควอนตัมฟิสิกส์ เคยกล่าวไว้ในปี .. 1952 ว่าในทางปฏิบัติเราไม่สามารถทำการทดลองกับอิเล็กตรอนหนึ่งตัว อะตอมหนึ่งตัว หรือโมเลกุลเล็กๆ หนึ่งโมเลกุลได้ แม้ว่าในทางทฤษฎีเราจะจินตนาการถึงความประพฤติของอนุภาคหนึ่งตัวอยู่เสมอ” 

จนกระทั่งศตวรรษที่ 21 นี้เองที่เราเริ่มสร้างเทคโนโลยีควบคุมอนุภาคควอนตัมได้แม่นยำระดับอนุภาคหนึ่งอนุภาค ทำให้นักวิทยาศาสตร์หัวใสนำความเพี้ยนของโลกควอนตัมมาใช้ได้อย่างเต็มที่ อาทิเช่น เราสามารถควบคุมการดำรงอยู่ซึ่งสถานะหลากหลายสถานะพร้อมๆ กันของอนุภาคควอนตัม (state superposition) ที่ในนิยายไซไฟมักอ้างถึงกันในชื่อแมวชเรอดิงเงอร์ หรือการสร้างอนุภาคควอนตัมให้มีความรู้สึกถึงกันได้แม้มันจะอยู่ไกลจากกัน (entanglement) ซึ่งความรู้ควอนตัมฟิสิกส์ที่พัฒนาในศตวรรษที่ 21 นี้เป็นผลสืบเนื่องมาจากการปฏิวัติทางควอนตัมครั้งที่สอง (the second quantum revolution) ซึ่งมีจุดเด่นคือความสามารถในการควบคุมอนุภาคควอนตัมได้แม่นยำระดับอนุภาคหนึ่งอนุภาค 

ก็ยังฟังดูไกลตัวอยู่ดี? จริงๆ แล้วผลิตผลที่เป็นไปได้จากการนำกฏของโลกประหลาดขนาดเล็กจิ๋วมาใช้นี่ล่ะ ที่จะมาปฏิวัติอุตสาหกรรมหลากหลายวงการ ทำให้นานาอารยประเทศทุ่มกำลังวิจัยและพัฒนากันอย่างเต็มเม็ดเต็มเหนี่ยว ทำให้เราเริ่มได้ยินศัพท์ที่พบเจอได้บ่อยตามนิยายไซไฟหรือการประชุมวิชาการสุดเนิร์ด อาทิเช่น ควอนตัมคอมพิวเตอร์ หรือ การเข้าและถอดรหัสเชิงควอนตัม

ในปัจจุบัน ประเทศมหาอำนาจเช่น จีน อเมริกา แคนาดา สหภาพยุโรป ออสเตรเลีย หรือแม้แต่ประเทศเพื่อนบ้านอย่างสิงคโปร์ ได้ลงทุนในหลักพันล้านเหรียญสหรัฐกับการทำวิจัยควอนตัมเทคโนโลยี 

อะไรทำให้นานาอารยะทุ่มเงินมหาศาลพัฒนาควอนตัมเทคโนโลยี

How to Solve Talent Shortage in Quantum Computing from Techsauce Global Summit 2019คำตอบจากเวทีสนทนาในหัวข้อ How to Solve Talent Shortage in Quantum Computing จากงาน Techsauce Global Summit 2019 ที่ปิดฉากไปเร็วๆ นี้ คือ หนึ่ง เราเริ่มถึงทางตันกับปรากฏการณ์ที่คอมพิวเตอร์มีความเร็วและความจุเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าประมาณทุกๆ 18 เดือน (ปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Moore’s Law) นั่นเป็นเพราะว่าหากเราเพิ่มทรานซิสเตอร์ซึ่งเป็นหน่วยการประมวลผลที่เล็กที่สุดของคอมพิวเตอร์ให้แน่นขึ้นเรื่อยๆในพื้นที่จำกัด ขนาดของทรานซิสเตอร์ก็จำเป็นต้องเล็กลงเรื่อยๆ จนกระทั่งเล็กจิ๋วใกล้เคียงกับขนาดอะตอม ซึ่งความประพฤติของวัตถุขนาดจิ๋วในระดับอะตอมนั้นจะแตกต่างจากความประพฤติของวัตถุขนาดใหญ่อย่างมาก มีความประพฤติประหลาดเชิงควอนตัม ทำให้เราต้องนำความเป็นควอนตัมมาช่วยในการออกแบบแผงวงจรด้วย 

สอง คือประเด็นความมั่งคงปลอดภัยทางไซเบอร์ เป็นที่ทราบกันดีในหมู่นักวิชาการว่าหากเราสามารถสร้างคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม (Quantum Computer) ขนาดใหญ่ขึ้นมาได้ ผู้ที่มีคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมมาครอบครองจะสามารถถอดรหัส RSA ซึ่งอยู่เบื้องหลังระบบความปลอดภัยไซเบอร์สากลได้เร็วขึ้นอย่างเป็นทวีคูณ แม้ในปัจจุบันจะยังไม่มีใครสร้างคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมที่ดีพอสำหรับการถอดรหัส RSA ได้รวดเร็ว แต่ผู้ที่สร้างได้ก็จะมีโอกาสเข้าถึงความลับของคนทั้งโลกได้ก่อนใคร นี่คือสาเหตุหลักที่รัฐบาลอเมริกาและรัฐบาลจีนทุ่มทุนมหาศาลแย่งชิงเป็นผู้ชนะสงครามถอดรหัสลับนี้

จำนวนเม็ดเงินมหาศาลที่ไหลมาสู่งานวิจัยควอนตัมเทคโนโลยีทำให้เกิดระบบนิเวศน์ startup ทางด้านควอนตัมผุดขึ้นเป็นดอกเห็ด เกิดเป็นสภาวะขาดแคลนแรงงาน ซึ่งผู้บริหารของ startup ควอนตัมดาวรุ่ง Zapata ในแคนาดาได้เขียนบทความลงในนิตยสาร New York Times คาดการณ์ว่า ในอนาคตอันใกล้ตลาดแรงงานจะขาดแคลนผู้มีความรู้ความสามารถด้าน Quantum Computing ซึ่งหลังจากบทความนี้ได้รับการเผยแพร่ได้ไม่นาน  มหาวิทยาลัยชั้นนำหลายแห่ง เช่น MIT หรือ University of Toronto ก็เริ่มเปิดหลักสูตรออนไลน์สำหรับผู้ประกอบอาชีพที่ไม่ได้เรียนจบสาขาฟิสิกส์ เพื่อเพิ่มทักษะและโอกาสให้พร้อมเปลี่ยนงานไปด้าน Quantum Computing ได้ 

แม้คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมจะเปรียบเสมือนจอกศักดิ์สิทธิ์ที่ทุกคนเฟ้นหา แต่ควอนตัมเทคโนโลยีจากการปฏิวัติทางควอนตัมครั้งที่สองนี้ไม่ได้มีประโยชน์แค่กับการพัฒนาคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมเท่านั้น อุตสาหกรรมที่จำเป็นต้องใช้มาตรวัดความแม่นยำสูงก็จะได้รับประโยชน์จาก Quantum Metrology ซึ่งช่วยสร้างมาตรวัดเวลาความละเอียดสูงจากนาฬิกาอะตอม หรือมาตรวัดความยาวที่แม่นยำในระดับอะตอม อุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ก็จะได้รับประโยชน์จาก Quantum Simulations ซึ่งอาจช่วยออกแบบโมเลกุลทางเคมีได้รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น อุตสาหกรรมที่ผูกกับความมั่นคงปลอดภัยทางไซเบอร์ก็จำเป็นต้องขยับปรับตัวกับ Quantum Cryptography ซึ่งใช้หลักการ quantum entanglement ในการเข้าและถอดรหัส เป็นต้น

ประเทศไทยเราปรับตัวแล้วหรือไม่อย่างไรกับคลื่นควอนตัมเทคโนโลยีระลอกที่สองนี้

จากงาน Techsauce Global Summit 2019 ที่ผ่านมา มีหัวข้อประชุมเกี่ยวกับควอนตัมเทคโนโลยีถึงสามหัวข้อและมีผู้สนใจเข้าร่วมล้นหลามเกินที่นั่ง ทำให้เห็นว่าวงการ deep tech ไทยเริ่มตื่นตัวกับควอนตัมเทคโนโลยี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม 

ส่วนกลุ่มผู้เชี่ยวชาญไทยที่มีความรู้ด้านควอนตัมเทคโนโลยีก็มีกระจายตัวอยู่ตามหน่วยวิจัยหรือตามมหาวิทยาลัย ส่วนมากจะเป็นนักฟิสิกส์ที่สนใจสร้างควอนตัมเทคโนโลยีจากห้องปฏิบัติการ หรือสร้างทฤษฎีออกแบบการทำงานของคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัม ผลที่ได้มักเป็นผลงานทางวิชาการ ซึ่งเป็นเรื่องน่ายินดีกับวงการวิชาการ 

อย่างไรก็ตาม การพัฒนาควอนตัมเทคโนโลยีให้ออกสู่อุตสาหกรรมจริง จำเป็นต้องมีชุมชนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เข้มแข็ง มีความรู้และความตื่นตัวกับควอนตัมเทคโนโลยีมากกว่านี้ อาจฟังดูยากแต่ไม่ใช่เรื่องที่เป็นไปไม่ได้ เพราะควอนตัมเทคโนโลยีมีขอบเขตที่กว้างทำให้ยังมีช่องว่างให้ผู้เล่นรายย่อยเข้าร่วมพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ได้อยู่ 

ยกตัวอย่างเช่น ในเกาะเล็กๆ อย่างสิงคโปร์ ก็มี startup ควอนตัมที่ผงาดขึ้นมาประสบความสำเร็จได้ เพราะสิงคโปร์มีชุมชนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่เข้มแข็ง และได้รับการสนับสนุนการวิจัยอย่างต่อเนื่อง อาทิเช่น บริษัท Horizon Quantum Computing ซึ่งมุ่งหมายพัฒนาซอฟท์แวร์ให้โปรแกรมเมอร์สามารถสื่อสารกับคอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมได้ด้วยภาษาที่เขาคุ้นเคย บริษัทนี้เกิดขึ้นได้เพราะมีทีมวิศวกรซอฟท์แวร์ที่เก่งและพร้อมจะเรียนรู้คอมพิวเตอร์เชิงควอนตัมจากนักฟิสิกส์ในทีม หรือบริษัท Atomionics ที่สร้าง quantum sensors เพื่อใช้ตรวจวัดพิกัดตำแหน่งต่างๆ ได้แม่นยำกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ เป็นพันเท่า ซึ่งเกิดขึ้นได้เพราะมีทีมนักฟิสิกส์และวิศวกรทำงานร่วมกันอย่างเข้มแข็ง และได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องจากรัฐบาล เป็นต้น  

หากนับจำนวนนักเรียนทุนรัฐบาลไทยรุ่นใหม่ที่ศึกษาในสถาบันการศึกษาระดับโลกในสาขาควอนตัม และจะกลับมาทำงานที่ไทยหรือทำงานอยู่ที่ไทยแล้ว นับได้ราว 50 คน ซึ่งก็ไม่ได้น้อยไปกว่าผู้เชี่ยวชาญควอนตัมในสิงคโปร์มากนัก ซึ่งจำนวนคนเก่งราว 50 คนนี้อาจมากพอสร้างขีดความสามารถในการแข่งขันทางด้านควอนตัมเทคโนโลยีได้ หากพวกเราได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่องและมีชุมชนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่กระตือรือร้นใฝ่รู้ เราอาจคลอด startup เชื้อสายไทยด้านควอนตัมเทคโนโลยีออกสู่สายตาประชาคมโลกได้ ซึ่งอาจง่ายกว่าการส่งทีมฟุตบอลไทยไปบอลโลกเสียอีก

แล้วในไทยเรามีชุมชนที่มีความรู้ความสนใจด้านควอนตัมเทคโนโลยีแล้วหรือยัง

คำตอบคือมีแล้ว! อาทิเช่น เรามีห้องปฏิบัติการระบบกักขังอะตอมเดี่ยวที่มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ร่วมมือกับศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ (ThEP) เรามีกลุ่มนักวิจัยสายทฤษฎีหรือสายทดลองควอนตัมเทคโนโลยีที่มหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี มหาวิทยาลัยสงขลา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สำนักมาตรวิทยาแห่งชาติ เป็นต้น นอกจากนี้เรายังมี startup หน้าใหม่อย่าง Quantum Technology Endeavor (QuTE) ซึ่งช่วยผลักดันทั้งเรื่องการวิจัยควอนตัมและการถ่ายทอดความรู้ควอนตัมเทคโนโลยีสู่สังคม

อย่างไรก็ตาม ผู้มีความรู้ความสามารถยังกระจายกันอยู่ตามมหาวิทยาลัยหรือหน่วยวิจัยต่างๆ ยังขาดความเป็นชุมชนที่แน่นแฟ้น จุดนี้เองที่ Quantum Technology Foundation of Thailand (QTFT) ได้เข้ามาช่วยผสานสร้างชุมชนให้เกิดขึ้นอย่างชัดเจน โดยเรามีชุมชนออนไลน์ที่มีการแลกเปลี่ยนข่าวสารควอนตัมเทคโนโลยีอยู่อย่างต่อเนื่อง มีผู้เชี่ยวชาญในศาสตร์นั้นๆ เป็นผู้นำเสนอข่าวสารและงานวิจัยอยู่เสมอ เกิดความร่วมมือวิจัยพัฒนาควอนตัมเทคโนโลยีอย่างเป็นธรรมชาติจากชุมชนควอนตัมที่คึกคักและกระตือรือร้น

ในวันที่ 25 กันยายนที่จะถึงนี้ QTFT จะร่วมมือกับ RISE จัดงาน RISE Innovation Week ในหัวข้อ Quantum Technology ซึ่งจะมีวิทยากรที่เป็นผู้เชี่ยวชาญระดับโลกจากบริษัทยักษ์ใหญ่อาทิเช่น Google, Huawei, Tencent, Baidu และนักวิทยาศาสตร์ควอนตัมที่มีชื่อเสียงจากทั่วโลก มาชำแหละและตีแผ่ควอนตัมเทคโนโลยีให้ฟังกันในทุกแง่มุม นับว่าเป็นครั้งแรกที่งานควอนตัมเทคโนโลยีระดับโลกมาจัดในประเทศไทย ท่านที่สนใจเข้าชมเพื่อสัมผัสถึงควอนตัมเทคโนโลยีสามารถติดตามได้ที่ https://www.innoweek.riseaccel.com

ควอนตัมเทคโนโลยีเป็น early stage tech ที่ยังต้องพัฒนาอีกมาก เป็นโอกาสดีสำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรรุ่นใหม่ในการแสดงความคิดสร้างสรรค์ร่วมกันพัฒนา หลากหลายอุตสาหกรรมจะต้องปรับตัวอย่างแน่นอนกับการเติบโตของเทคโนโลยีนี้ 

คำถามยอดฮิตที่ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมมักจะถามคือ เมื่อไหร่ถึงจะต้องปรับและเรียนรู้? คำตอบคือ ตอนนี้ เพราะเราไม่มีทางทราบว่าควอนตัมเทคโนโลยีพลิกโลกจะเกิดขึ้นเมื่อไหร่ เมื่อใดที่เราต้องเริ่มเรียนรู้เทคโนโลยีใหม่เพื่อปรับตัวอยู่รอดนั่นแสดงว่าเราสายเกินไปแล้ว ถึงจุดนั้นประเทศเราจะต้องเสียเงินมหาศาลนำเข้าเทคโนโลยีนั้นอย่างแน่นอน 

หากมองย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 20 ชเรอดิงเยอร์ไม่มีทางจะทำนายได้เลยว่าความเข้าใจในธรรมชาติของอนุภาคขนาดจิ๋วจะทำให้เกิดสมาร์ทโฟนในปัจจุบัน หรือหากมองย้อนกลับไปสิบปีที่แล้ว ไม่มีทางที่ผู้เชี่ยวชาญปัญญาประดิษฐ์จะทำนายได้เลยว่าจะมีปัญญาประดิษฐ์ที่เอาชนะแชมป์โลกหมากล้อมได้ หรือจะมี Deep Learning อันชาญฉลาดให้ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันได้ 

ฉันใดก็ฉันนั้น หากเรามัวแต่พะวงคาดคะเนผลผลิตของเทคโนโลยีก่อนจะเริ่มลงมือพัฒนาเทคโนโลยี ก็คงจะได้แต่คำตอบออกทะเลหรือมืดบอด เราจะสายเกินกว่าจะเป็นผู้สร้าง ถึงเวลาแล้วหรือยังที่ประเทศไทยจะมีชุมชนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่มีความรู้ มีความกระตือรือร้น และได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างเทคโนโลยียกระดับจากชุมชนวิทยาศาสตร์ไทยสู่สายตาชาวโลกเสียที

บทความนี้เขียนในนามของ Quantum Technology Foundation of Thailand และได้รับแรงบันดาลใจจากการร่วมประชุมผู้ได้รับรางวัลโนเบล เมืองลินเดา จากการบรรยายของ Prof. Serge Haroche และ Prof. David Wineland ในหัวข้อ The Future of Quantum Technologies

RELATED ARTICLE

Responsive image

ทำความรู้จัก TAGTHAi (ทักทาย) แอปจองทริปท่องเที่ยวไทยครบวงจร

แอป TAGTHAi เปิดตัวครั้งแรกด้วยการรองรับถึง 3 ภาษา ทั้ง ไทย จีน อังกฤษ โดยมีจุดเด่นด้วยการเป็น One Stop Service แนะนำ ที่เที่ยว ที่พัก ที่กิน แหล่งช้อปปิ้ง และกิจกรรมที่น่าสนใจ พร้...

Responsive image

Transformation ของ ‘วิชาช่าง’ Upskill ด้วยคอร์สเรียนออนไลน์จากสยามเทค

Transformation ของ ‘วิชาช่าง’ Upskill ด้วยคอร์สเรียนออนไลน์จากสยามเทค...

Responsive image

Recession or Not? โลกจะเกิดเศรษฐกิจถดถอยจริงหรือไม่?

บทวิเคราะห์ : Recession or not โลกจะเกิดเศรษฐกิจถดถอยหรือไม่ โดย SCB Chief Investment Office (SCB CIO)...