IT General
น้องๆ เคยได้ยินคำว่า Quantum Computing กันใช่มั้ย? สมัยพี่เปิดร้านเน็ตใหม่ๆ ใครจะไปคิดว่าคอมพิวเตอร์มันจะล้ำได้ขนาดนี้! Quantum Computing หรือการประมวลผลเชิงควอนตัมเนี่ย มันไม่ใช่แค่คอมพิวเตอร์ที่แรงกว่าเดิม แต่มันเป็นการเปลี่ยนวิธีคิดเรื่องการคำนวณไปเลย
ทำไมมันถึงสำคัญ? ลองนึกภาพว่าปัญหาบางอย่างที่คอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ต้องใช้เวลาเป็นพันๆ ปีในการแก้ แต่ Quantum Computer อาจจะใช้เวลาแค่ไม่กี่นาที! มันจะเปลี่ยนโลกในหลายๆ ด้านเลย ไม่ว่าจะเป็นการแพทย์ การเงิน หรือแม้กระทั่งการเข้ารหัส
สิ่งแรกที่ต้องเข้าใจคือ Qubit หรือ Quantum Bit ต่างจาก Bit ปกติยังไง? Bit ปกติที่เราคุ้นเคยจะมีค่าเป็น 0 หรือ 1 อย่างใดอย่างหนึ่ง แต่ Qubit สามารถเป็น 0, 1 หรือทั้งสองอย่างพร้อมกัน! พี่เรียกว่ามัน "ซ้อนทับ" กันอยู่ (Superposition)
เคยเห็นเหรียญที่กำลังหมุนกลางอากาศมั้ย? มันยังไม่ได้ตัดสินใจว่าจะออกหัวหรือก้อย Qubit ก็คล้ายๆ กัน จนกว่าเราจะ "วัด" มัน (Measure) มันถึงจะตัดสินใจเป็น 0 หรือ 1
อีกเรื่องที่สำคัญคือ Entanglement หรือ "ความพัวพัน" ลองนึกภาพเหรียญสองเหรียญที่เชื่อมกันด้วยเวทมนตร์ ถ้าเหรียญแรกออกหัว เหรียญที่สองจะออกก้อยเสมอ ไม่ว่าเหรียญสองเหรียญนั้นจะอยู่ไกลกันแค่ไหนก็ตาม Qubit ที่ Entangled ก็ทำงานคล้ายๆ กัน การเปลี่ยนแปลง Qubit หนึ่ง จะส่งผลต่ออีก Qubit ทันที
สมัยก่อนตอนพี่เรียนเรื่องพวกนี้ใหม่ๆ งงเป็นไก่ตาแตก แต่พอเข้าใจหลักการแล้ว มันก็สนุกดีนะ!
ตอนนี้ Quantum Computer ยังไม่ได้มีให้ใช้กันแพร่หลายเหมือนคอมพิวเตอร์ทั่วไปหรอกนะ แต่เราสามารถเข้าถึง Quantum Computer ผ่าน Cloud ได้แล้ว! บริษัทใหญ่ๆ อย่าง IBM, Google, Microsoft เค้าก็มี Platform ให้เราลองเล่นกัน
สำหรับน้องๆ ที่สนใจ พี่แนะนำให้เริ่มจากศึกษาภาษา Python แล้วลองใช้ Quantum Computing Framework อย่าง Qiskit ของ IBM หรือ Cirq ของ Google ดู SiamCafe Blog เรามีบทความ Python เบื้องต้นให้อ่านกันด้วยนะ
สมมติว่าเราจะลองติดตั้ง Qiskit บนเครื่องของเรา (ต้องมี Python ก่อนนะ)
pip install qiskit
ง่ายใช่มั้ยล่ะ? แค่ Command เดียวก็พร้อมลุยแล้ว!
ลองสร้าง Quantum Circuit ง่ายๆ เพื่อสร้าง Superposition กัน
from qiskit import QuantumCircuit, execute, Aer
# สร้าง Quantum Circuit ที่มี 1 Qubit และ 1 Classical Bit
qc = QuantumCircuit(1, 1)
# ใส่ Hadamard Gate (H Gate) เพื่อสร้าง Superposition
qc.h(0)
# วัด Qubit 0 แล้วเก็บผลลัพธ์ไว้ใน Classical Bit 0
qc.measure(0, 0)
# เลือก Backend (Simulator)
simulator = Aer.get_backend('qasm_simulator')
# รัน Circuit
job = execute(qc, simulator, shots=1024)
result = job.result()
# แสดงผลลัพธ์
counts = result.get_counts(qc)
print(counts)
Code นี้จะสร้าง Qubit ที่อยู่ในสถานะ Superposition แล้ววัดผลออกมา น้องๆ จะเห็นว่าผลลัพธ์ที่ได้ จะมีทั้ง 0 และ 1 ในสัดส่วนที่ใกล้เคียงกัน
ถ้าอยากลองรันบน Quantum Computer ของจริง ก็ต้องสมัคร Account บน IBM Quantum Experience แล้วเปลี่ยน Backend ใน Code เป็น Backend ของ IBM แทน SiamCafe Blog เรามีบทความเกี่ยวกับการใช้ IBM Quantum Experience ด้วยนะ
แน่นอนว่า Quantum Computing ไม่ได้เหมาะกับทุกงาน คอมพิวเตอร์ที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ก็ยังคงมีบทบาทสำคัญอยู่
| คุณสมบัติ | Classical Computing | Quantum Computing |
|---|---|---|
| ความเร็วในการคำนวณ | รวดเร็วสำหรับงานทั่วไป | เร็วกว่ามากสำหรับปัญหาบางประเภท |
| ประเภทปัญหาที่เหมาะสม | งานทั่วไป, AI, Machine Learning | การเข้ารหัส, Optimization, Simulation |
| ความพร้อมใช้งาน | มีอยู่ทั่วไป | ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น, เข้าถึงผ่าน Cloud |
| ราคา | ถูก | แพง |
| ความซับซ้อน | ง่ายต่อการใช้งาน | ซับซ้อน, ต้องมีความรู้เฉพาะทาง |
สรุปง่ายๆ คือ ถ้าจะเล่นเกม ดูหนัง ทำงานเอกสาร คอมพิวเตอร์ธรรมดาก็พอ แต่ถ้าจะแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากๆ ที่คอมพิวเตอร์ธรรมดาทำไม่ได้ Quantum Computing ก็เป็นทางเลือกที่น่าสนใจ
หวังว่าน้องๆ จะเข้าใจ Quantum Computing มากขึ้นนะ! ถ้ามีคำถามอะไร ถามพี่ได้เลย!
เอาจริงๆ นะ ควอนตัมคอมพิวติ้งเนี่ย มันยังเป็นเรื่องใหม่มากๆ Best practices ที่ว่าเนี่ย มันก็ยัง evolving ไปเรื่อยๆ แต่จากที่ผมตามๆ ข่าวมาบ้างเนี่ย มีบางอย่างที่พอจะจับต้องได้ และเอาไปปรับใช้กับการเรียนรู้ของเราได้นะ
สมัยผมทำร้านเน็ต ผมเจอปัญหาเยอะแยะเลย ทั้งเรื่องไวรัส เรื่องแฮกเกอร์ เรื่องเด็กเกรียน (อันนี้หนักสุด!) แต่พอมามองเรื่องควอนตัมคอมพิวติ้งเนี่ย มันเหมือนเรากำลังสร้างร้านเน็ตยุคใหม่ ที่ต้องคิดถึง security ตั้งแต่แรกเริ่มเลย
อย่าเพิ่งกระโดดไปควอนตัมเลย! เข้าใจเรื่องบิต เรื่อง gate พื้นฐานของคอมพิวเตอร์คลาสสิกให้แน่นก่อน เพราะควอนตัมมันต่อยอดมาจากตรงนั้นแหละ เหมือนตอนผมเริ่มทำร้านเน็ต ผมก็ต้องเข้าใจเรื่อง network เรื่อง server ก่อนที่จะไปทำอะไรที่มันซับซ้อนกว่านั้น
ไม่ต้องรอมีเครื่องควอนตัมจริงๆ ถึงจะเริ่มได้ เดี๋ยวนี้มี simulators ให้เล่นเยอะแยะเลย อย่าง IBM Quantum Experience หรือ Microsoft Quantum Development Kit ลองโหลดมาเล่นดู มันจะช่วยให้เราเห็นภาพการทำงานของควอนตัมจริงๆ
พวก algorithm พวกนี้แหละ ที่เป็นตัวขับเคลื่อนศักยภาพของควอนตัมคอมพิวติ้ง ลองศึกษาดูว่ามันทำงานยังไง เหมาะกับปัญหาแบบไหน แล้วลองเขียน code ง่ายๆ เพื่อ implement มันดู
# ตัวอย่าง (pseudo-code) Grover's Algorithm
# อันนี้เป็นแค่แนวคิดนะ ของจริงซับซ้อนกว่านี้เยอะ
def grovers_algorithm(oracle, num_qubits):
# สร้างวงจรควอนตัม
circuit = QuantumCircuit(num_qubits)
# สร้าง superposition
circuit.h(range(num_qubits))
# ทำซ้ำหลายรอบ
for _ in range(int(np.sqrt(2**num_qubits))):
# เรียก oracle
circuit += oracle
# Diffusion operator
circuit.h(range(num_qubits))
circuit.z(range(num_qubits))
circuit.cz(num_qubits-1, range(num_qubits-1))
circuit.h(range(num_qubits))
# วัดผล
circuit.measure_all()
return circuit
ควอนตัมคอมพิวติ้งมันไปไวมาก! ตามข่าวสารล่าสุด งานวิจัยใหม่ๆ อยู่เสมอ จะได้ไม่ตกขบวน เหมือนตอนผมทำร้านเน็ต ก็ต้องตามข่าวเรื่องเทคโนโลยีใหม่ๆ ตลอดเวลา ไม่งั้นก็โดนร้านอื่นแซง
ไม่น่าจะแทนที่ทั้งหมดนะ ควอนตัมมันเหมาะกับปัญหาบางประเภทเท่านั้นแหละ เช่น การถอดรหัส การ optimize อะไรพวกนี้ คอมพิวเตอร์ทั่วไปก็ยังจำเป็นสำหรับงานทั่วไปอยู่ดี เหมือนตอนผมทำร้านเน็ต เราก็ยังต้องใช้คอมพิวเตอร์ธรรมดาๆ ทำงานเอกสาร คิดเงิน อะไรพวกนี้
พื้นฐานคณิตศาสตร์ (linear algebra, calculus) และ programming (Python) จะช่วยได้เยอะเลย แต่ไม่ต้องถึงกับ expert ก็ได้นะ ค่อยๆ เรียนรู้ไปเรื่อยๆ เหมือนตอนผมเริ่มทำร้านเน็ต ผมก็ไม่ได้เก่งคอมพิวเตอร์มาก่อน ค่อยๆ เรียนรู้จากประสบการณ์
มันจะเปลี่ยนหลายอย่างเลย ตั้งแต่การแพทย์ การเงิน ไปจนถึง AI แต่คงต้องใช้เวลาอีกพักใหญ่ๆ กว่าจะเห็นผลชัดเจน เหมือนตอนที่อินเทอร์เน็ตเริ่มบูมใหม่ๆ ตอนนั้นก็ยังไม่มีใครคิดว่ามันจะเปลี่ยนโลกได้ขนาดนี้
อันนี้ก็เป็นไปได้นะ! ควอนตัมสามารถช่วยในการวิเคราะห์ข้อมูลขนาดใหญ่และการทำนายได้แม่นยำขึ้น ซึ่งอาจจะนำไปใช้ในการเทรด Forex ได้ แต่ก็ต้องมีการวิจัยและพัฒนาอีกเยอะเลย iCafeForex อาจจะมองเห็นโอกาสในอนาคตก็ได้ ใครจะรู้
ควอนตัมคอมพิวติ้งเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นและมีศักยภาพมาก แต่ก็ยังต้องใช้เวลาในการพัฒนาอีกเยอะ ใครที่สนใจก็ลองศึกษาดู อาจจะเป็น skill ที่สำคัญในอนาคตก็ได้นะ อย่าลืมติดตาม SiamCafe Blog ผมจะพยายามหาเรื่อง IT ที่น่าสนใจมาเล่าให้ฟังเรื่อยๆ นะครับ
| หัวข้อ | รายละเอียด |
|---|---|
| พื้นฐาน | บิต, gate, circuit |
| เครื่องมือ | Quantum Simulators (IBM Quantum Experience, Microsoft Quantum Development Kit) |
| Algorithms | Grover's Algorithm, Shor's Algorithm |