ประโยชน์ การรับมือความเสี่ยง และความท้าทายของเทคโนโลยีควอนตัม

คุณเชื่อไหมว่า “เทคโนโลยีควอนตัม” จะกลายเป็นเทรนด์สำคัญที่เข้ามามีบทบาท ช่วยสร้างทั้งโอกาสในการพัฒนาประเทศ และสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกอย่างหลากหลายให้กับประชาชน และที่สำคัญจะสามารถใช้สร้างโอกาสในการทำประกอบธุรกิจเสริมสร้างรายได้ให้กับผู้ประกอบได้อย่างมากในอนาคต 

อธิบายง่าย ๆ  คือ ควอนตัม  เป็นเทคโนโลยีแม่เหล็กไฟฟ้ารูปแบบหนึ่ง ที่สามารถทำได้มากกว่าแค่การควบคุมประจุไฟฟ้าของอะตอมแบบเทคโนโลยีแม่เหล็กไฟฟ้าดั้งเดิม

 จุดเด่นของควอนตัม มีทั้งด้านการคำนวณที่รวดเร็วขึ้น ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหาบางอย่างได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมอย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่การค้นพบใหม่ ๆ ในด้านวิทยาศาสตร์และเป็นประโยชย์มหาศาลทางการแพทย์

 

จุดเด่นคือ การเข้ารหัสที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น ทำให้การสื่อสารควอนตัมสามารถสร้างระบบการเข้ารหัสที่ปลอดภัยกว่าวิธีการปัจจุบัน  

ขณะที่จุดเด่นด้านการจำลองโมเลกุล สามารถช่วยในการพัฒนายาและวัสดุใหม่ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น และจุดเด่นในการนำควอนตัมมาปรับปรุงปัญญาประดิษฐ์ อาจช่วยพัฒนาอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องให้ซับซ้อนและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 ในบทความก่อนหน้า ได้ยกตัวอย่างการประยุกต์นำเทคโนโลยีควอนตัมไปใช้ประโยชน์ในการสร้างโอกาสทางธุรกิจ 

อ่านเพิ่มเติม คลิก : https://www.bangkokbanksme.com/en/cyber-quantum

ซึ่งแบ่งเป็นด้านต่าง ๆ  อาทิ   

ด้านการเกษตร - การพัฒนาเครื่องมือวัด และกระบวนการเพิ่มผลผลิตทางการเกษตรโดยอาศัยองค์ความรู้ทางด้านควอนตัม เช่น การใช้หลักการ องค์ความรู้ หรือเครื่องมือทางควอนตัมเพื่อเพิ่มความแม่นยำในทางการเกษตร ใช้เทคโนโลยีควอนตัมในการดูแลสุขภาพสัตว์ หรือการปรับกระบวนการผลิตปุ๋ยที่ประหยัดพลังงาน

 

ด้านการแพทย์ เภสัชกรรม และการดูแลสุขภาพ  - เทคโนโลยีควอนตัม ใช้ในการพัฒนาการตรวจวัดทางการแพทย์ เช่น การใช้หน่วยวัดเชิงควอนตัม ในการตรวจจับโรคมะเร็ง การคำนวณลำดับดีเอ็นเอ การสื่อสารที่ปลอดภัยและปกป้องข้อมูลส่วนตัวสูง รวมทั้งการสร้างนาฬิกาที่แม่นยำเหมาะสำหรับระบบโครงข่ายพิกัดความละเอียดสูงด้วยดาวเทียม (GNSS) เช่น GPS และการส่งรหัสลับผ่านดาวเทียม รวมทั้งการทำธุรกรรมผ่านอินเทอร์เน็ตที่ต้องการความเร็ว ความแม่นยำ และความปลอดภัยสูง และนำไปใช้การคำนวณและพัฒนาสูตรทางเคมีสำหรับผลิตยา

ด้านธุรกิจการเงิน – ขณะนี้มีการพัฒนาควอนตัมอัลกอริทึมสำหรับธุรกิจการเงิน การธนาคาร เช่น การวิเคราะห์ความเสี่ยงในตลาดหุ้นและการลงทุน การจัดอันดับผู้กู้และโอกาสหนี้เสีย 

ด้านโลจิสติกส์ - การแก้ปัญหาโลจิสติกส์ที่สำคัญสำหรับประเทศไทย 

 

ด้านสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรธรรมชาติ  - การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัมในการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจหาทรัพยากรธรรมชาติ และแหล่งน้ำใต้ดิน หรือการเตือนภัยจากการเปลี่ยนแปลงใต้พิภพ เช่น การเตือนภัยแผ่นดินไหว เป็นต้น

ด้านการผลิต - คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถปรับปรุงการวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ ซึ่งนําไปสู่การพัฒนาวัสดุใหม่ที่มีคุณสมบัติที่เหนือกว่า  

ด้านพลังงาน - คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถปรับปรุงการสร้างแบบจําลองของระบบพลังงาน ซึ่งนําไปสู่การจัดการพลังงานที่ดีขึ้นและการพัฒนาแหล่งพลังงานใหม่ 

ด้วยศักยภาพต่าง ๆ ที่กล่าวไว้ข้างต้น ทำให้มีการนำเทคโนโลยีควอนตัมมาประยุกต์ใช้และสร้างมูลค่าทางเศรษฐกิจเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยจากบทความ The Rise of Quantum Computing ที่จัดทำโดย McKinsey & company ปี 2024 คาดการณ์ว่า มูลค่าตลาดการใช้เทคโนโลยีควอนตัม จะมีการเติบโตถึง 173,000 ล้านเหรียญสหรัฐในปี 2040 และมีจำนวนสตาร์ทอัพในระบบนิเวศน์ทางธุรกิจ (Ecosystem) 367 ราย โดยภาครัฐได้ประกาศนโนบายการลงทุนเรื่องนี้ไปแล้ว 42,000 ล้านเหรียญสหรัฐ  โดยจำแนกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ 

 

1. เทคโนโลยีควอนตัมสำหรับการคำนวณ (Quantum computing) จะมีมูลค่าตลาด 45,000 – 131,000 ล้านเหรียญสหรัฐ ซึ่งจากข้อมูลล่าสุดเดือนธันวาคม 2023 การลงทุนไปแล้ว 6,700 ล้านเหรียญสหรัฐ และมีจำนวนสตาร์ทอัพ 261 ราย  ซึ่งสาขานี้จะทำให้เกิดมูลค่าทางเศรษฐกิจ   0.9 – 2.0 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ ในปี 2035 คลอบคลุมในอุตสาหกรรมเคมีภัณฑ์ ชีววิทยาศาสตร์ (life science) การเงินและการเคลื่อนที่ (mobility)

2. เทคโนโลยีควอนตัมด้านการสื่อสาร (Quantum communication) คาดว่าในปี  2040 จะมีมูลค่าตลาด 24,000-36,000 ล้านเหรียญสหรัฐ โดยข้อมูลล่าสุดเดือนธันวาคม 2023 มีการลงทุนไปแล้ว 1,200 ล้านเหรียญสหรัฐ และ มีสตาร์ทอัพ 96 ราย 

3. เทคโนโลยีควอนตัมสำหรับการตรวจจับ ( Quantum sensing) คาดว่าในปี 2040 มีมูลค่าตลาด 1,000-6,000 ล้านเหรียญสหรัฐ  โดยข้อมูลล่าสุดเดือนธันวาคม 2023 มีการลงทุนไปแล้ว 700 ล้านเหรียญสหรัฐ และมีสตาร์ทอัพแล้ว  48 ราย 

 แม้ว่าความสามารถและโอกาสทำเงินจากเทคโนโลยีควอนตัม จะเป็นแรงจูงใจให้กับนักลงทุนและนักพัฒนาสตาร์ทอัพใหม่ ๆ แต่อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังมีความท้าทายแฝงอยู่ด้วย  

 ยกตัวอย่าง เทคโนโลยีควอนตัมสำหรับคำนวณ ที่ปัจจุบันมีมูลค่าทางเศรษฐกิจสูง และมีโอกาสจะขยายตัวเพิ่มขึ้น แต่ปัจจุบันยังไม่มีแนวทางที่ยอมรับโดยทั่วไป ในการประเมินและเปรียบเทียบ โดยเฉพาะในเทคโนโลยี “คิวบิต” ที่เกิดขึ้นสำหรับควอนตัมประเภทนี้  ซึ่งอธิบายได้ว่า การนำเทคโนโลยีคิวบิตมารวมตัวกันจำนวนมากอาจทำให้สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ประมวลผลได้มีประสิทธิภาพ รวดเร็วและทนต่อความผิดพลาดได้ในที่สุด 

แต่จากการทบทวนสิ่งพิมพ์การวิจัยหลายร้อยรายการเกี่ยวกับเทคโนโลยีคิวบิต  ยังมีข้อควรพิจารณาที่สําคัญ 6 ประการ และความท้าทาย เพื่อประเมินสําหรับเทคโนโลยีคิวบิตแต่ละชนิด 

อ้างอิง : https://www.mckinsey.com/capabilities/mckinsey-digital/our-insights/tech-forward/potential-and-challenges-of-quantum-computing-hardware-technologies ดังนี้ 

 

1. ความเที่ยงตรงในวงกว้าง ความเที่ยงตรงเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับอุปสรรคที่กําหนดของคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งกําลังเพิ่มจํานวนคิวบิตและพลังการคํานวณสําหรับอัลกอริทึมที่ซับซ้อนในขณะที่ยังคงคุณภาพคิวบิตในระดับสูง  

2. ความเร็วในการคํานวณ คิวบิตแต่ละตัวสามารถรักษาสถานะควอนตัมไว้ ซึ่งเรียกว่า "การเชื่อมโยงกัน" ได้ในช่วงเวลาจํากัดเท่านั้น เพื่อชดเชย การดําเนินการของเกต (ประตูควอนตัมเป็นวงจรควอนตัมพื้นฐานที่ทํางานบนคิวบิตจํานวนเล็กน้อย) ควรเกิดขึ้นเร็วพอที่จะทําให้การคํานวณที่ซับซ้อนเป็นไปได้ก่อนที่คิวบิตในระบบจะสูญเสียความสอดคล้องกัน 

3. เครือข่ายมัลติคิวบิต ยิ่งคิวบิตที่สามารถเชื่อมโยงกันเพื่อดําเนินการเกตได้มากเท่าใด ก็ยิ่งสามารถใช้อัลกอริทึมการประมวลผลควอนตัมได้มากขึ้นเท่านั้น และคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ได้ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้น

 

4. ควบคุมคิวบิตแต่ละคิวบิตตามขนาด การควบคุมคิวบิตแต่ละคิวบิตมีความสําคัญต่อการประมวลผลควอนตัม เมื่อจํานวนคิวบิตในระบบคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพิ่มขึ้นการควบคุมคิวบิตแต่ละคิวบิตจะซับซ้อนมากขึ้น

5. การทําความเย็นและการควบคุมสิ่งแวดล้อม สําหรับเทคโนโลยีคิวบิตส่วนใหญ่ ขนาดที่ต้องการของอุปกรณ์ทําความเย็นทั้งในแง่ของขนาดและกําลังนั้น เกินกว่าความเป็นไปได้ของอุปกรณ์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน 

6. การผลิต  การออกแบบคิวบิตบางรุ่นใช้เทคโนโลยีการผลิตที่มีอยู่ ในขณะที่การออกแบบอื่น ๆ ต้องใช้เทคนิคการผลิตใหม่ การผลิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมเต็มรูปแบบในที่สุดจะต้องมีการผลิตอัตโนมัติและการทดสอบส่วนประกอบในวงกว้าง 

นี่เป็นเพียงเทคโนโลยีเดียว เชื่อว่าเทคโนโลยีควอนตัมด้านอื่นก็มีความท้าทายเช่นกัน ดังนั้น ผู้ประกอบการที่จะนำควอนตัมมาประยุกต์ใช้ในธุรกิจ จำเป็นต้องมีการเตรียมความพร้อมสียก่อน

สำหรับธุรกิจที่กำลังมองโอกาสจากประยุกต์ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีควอนตัม จำเป็นต้องเตรียมพร้อม 4 Step คือ 

1. Stay Informed : ศึกษาข้อมูลเกี่ยวกับการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมอย่างรอบด้าน

 

2.  Invest in Talent : การเตรียมพัฒนาหรือจัดหาบุคคลากรที่มีความรู้ความเชี่ยวชาญในเทคโนโลยีด้านนี้ 

3. Collaborate : การร่วมกับพันธมิตรซึ่งอาจจะเป็นบริษัทที่มีเทคโนโลยีควอนตัม หรือสถาบันการศึกษาที่มีหลักสูตร์เกี่ยวกับควอนตัม เพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลและสร้างความร่วมมือระหว่างกัน  

4. Experiment : เริ่มลงทุนในโครงการเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีควอนตัม โดยควรเริ่มจากโครงการขนาดเล็กก่อน เพื่อทำความเข้าใจถึงศักยภาพและข้อจำกัดของเทคโนโลยีนี้ ก่อนจะขยายสเกลสู่โครงกาขนาดใหญ่ 

 

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าปัจจุบันตัวอย่างธุรกิจที่ลงทุนด้านควอนตัมจะยังไม่มีให้เห็นแพร่หลายในไทยมากนัก แต่ในธุรกิจระดับโลก พบว่ามี Google บริษัทเทคโนโลยีระดับโลก ได้ประกาศความสำเร็จ ในการพัฒนาเทคโนโลยีเชิงควอนตัมเป็นครั้งแรกของโลกเมื่ปี 2562 

 

โดยทีมนักวิจัยคาดการณ์ว่าหากใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะประมาณ 100,000 เครื่อง ในการคำนวณแก้ปัญหาที่ได้รับการออกแบบมาอย่างพิเศษ  จะใช้เวลากว่า 10,000 ปี ในการคำนวณ แต่หากใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมดังกล่าว จะสามารถย่นเวลาในการแก้ปัญหาเหลือเพียง 3 นาที 20 วินาทีเท่านั้น 

นอกจากนี้ก็มี ธุรกิจไอบีเอ็ม (IBM) ประสบความสำเร็จในการลงทุนพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์ ซึ่งถือว่าเป็นรูปแบบเทคโนโลยีควอนตัมที่ทรงอิทธิพลต่อธุรกิจระดับมหภาคมากที่สุดในปัจจุบัน

จากตัวอย่างจะเห็นว่า “ธุรกิจไอทีและซอฟต์แวร์” เป็นธุรกิจที่มาแรงในการประยุกต์ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีควอนตัม ในการนำเสนอโซลูชั่นแก้ไขปัญหาที่จำเป็นเฉพาะกับธุรกิจ ควอนตัมในการคำนวณ จำลองระบบ ออกแบบอัลกอริทึม รวมเข้ากับระบบ Artificial Intelligence (AI) และการเรียนรู้จักรกล (Machine Learning) เพื่อแก้ปัญหาบางประเภทที่ยากเกินกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกจะจัดการได้ 

แต่ในอนาคต คาดว่าธุรกิจหลายสาขา ทั้งด้านการเงิน สิ่งแวดล้อม การผลิต หรือแม้แต่การเกษตร  จะเริ่มนำร่องพัฒนาและประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัมมาใช้สร้างโอกาสทำกำไรให้องค์กร ซึ่งนับว่าน่าจับตามองการเปลี่ยนผ่านด้านเทคโนโลยี (Transition) ที่จะมาพลิกโฉมธุรกิจในยุคดิจิทัลไม่น้อยเลยทีเดียว