ยุคควอนตัมได้มาถึงแล้ว อันที่จริงมาถึงสักระยะหนึ่งแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คำว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์ (Quantum Computer)

ถ้าจะอธิบายความหมายของควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบรวดเร็ว ก็ต้องเท้าความถึงคำว่า Bit

โดย Bit เป็นหน่วยนับของคอมพิวเตอร์ 1 Bit จะมีค่า 2 แบบคือ 0 กับ 1 ซึ่งบางคนเรียกว่าระบบ Digital ที่ประกอบด้วย 0 กับ 1

0 กับ 1 คือรูปแบบของ Machine Code ที่เป็น Binary Number หรือเลขฐาน 2 เนื่องจากการประมวลผลข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ต้องอาศัยสัญญาณไฟฟ้า

โดย 0 กับ 1 แทนค่าสัญญาณไฟฟ้า ที่ข้อมูลจะต้องถูกแปลงเป็น Bit หรือเลขฐาน 2 คือ 0 กับ 1 เสียก่อน

ส่วนควอนตัมคอมพิวเตอร์ จะไม่ใช่ระบบ Bit ดังที่กล่าวมา โดยมีหน่วยเรียกของตัวเองว่าควอนตัมบิต หรือ Qubit

โดย Qubit ของควอนตัมคอมพิวเตอร์ สามารถมีค่าได้พร้อมๆ กันทั้ง 0 และ 1 ต่างจาก Bit ที่ต้องเลือกค่าใดค่าหนึ่งระหว่าง 0 หรือ 1 เท่านั้น

 

ถ้าจะอธิบายเพิ่มเติมให้เห็นภาพชัดเจนขึ้น คงต้องยกเอากฎของมัวร์ (Moore’s Law) ที่กล่าวไว้ว่า สมรรถนะของคอมพิวเตอร์จะเพิ่มเป็นเท่าตัวทุก 2 ปี

ซึ่งในปัจจุบัน เราจะพบว่า ความสามารถของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เป็นไปตามกฎของมัวร์

ไม่ว่าจะเป็นความเร็วในการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ ความจุของแรม ขนาดของ Harddisk หรือ Sensor ต่างๆ หรือจำนวน Pixel หรือความละเอียดของหน้าจอ

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สมรรถนะของ Smart Phone หรือโทรศัพท์มือถือ

อย่างไรก็ดี กฎของควอนตัมต่างจากกฎของมัวร์ตรงที่ 1 Qubit ของควอนตัม มีค่าเท่ากับ 1 อะตอม

ดังนั้น หากเรายิ่งควบคุมอะตอมได้มากเท่าไหร่ ประสิทธิภาพของควอนตัมคอมพิวเตอร์ก็จะสูงมากขึ้นเท่านั้น

เห็นได้จากบรรดาบรรษัท ICT ยักษ์ใหญ่ของโลกต่างๆ กำลังมุ่งมั่นพัฒนาควอนตัมคอมพิวเตอร์กันอย่างขะมักเขม้น

เช่น Google ที่ได้ประกาศความสำเร็จในการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ ผ่านงานวิจัยที่ชื่อ Quantum supremacy using a programmable superconducting processor

ที่แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของ CPU ภายใต้รหัส Sycamore ขนาด 53 Qubit ว่าสามารถแก้โจทย์ Schrodinger-Feynman Algorithm ได้ในเวลาเพียง 200 วินาที

Google ระบุว่า หากใช้ Supercomputer รุ่นเร็วที่สุดในจักรวาล ในการแก้โจทย์ Schrodinger-Feynman Algorithm จะต้องใช้เวลานานกว่า 10,000 ปี จึงจะสำเร็จ

แปลไทยเป็นไทยก็คือ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ของ Google มีความเร็วกว่า Supercomputer ที่มีระบบประมวลผลแบบ Bit ถึง 1.5 พันล้านเท่าเลยทีเดียว

 

ปัจจุบันมีการนำพลังคำนวณของควอนตัมคอมพิวเตอร์มาสร้างแบบจำลองเพื่อพัฒนายารักษาโรคด้วยการวิจัยเคมีระดับโมเลกุล

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การนำวิธีคำนวณเฉพาะของควอนตัมคอมพิวเตอร์คือ Superposition มาสร้างรหัสที่ไม่สามารถถอดได้ด้วยคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมได้

ไปจนถึงควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถช่วย NASA สำรวจอวกาศด้วยการผสานเทคโนโลยี Deep Tech โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Machine Learning และ AI กับยานสำรวจต่างๆ

ล่าสุด ทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin ประเทศไอร์แลนด์ ได้ค้นพบหลักฐานที่สามารถพิสูจน์ได้ว่า สมองของมนุษย์สามารถคำนวณได้แบบควอนตัมคอมพิวเตอร์

ทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin ได้ตีพิมพ์เผยแพร่รายงานการวิจัยในวารสาร Journal of Physics Communications

ว่ามีการประยุกต์ใช้หลักการในทฤษฎีความโน้มถ่วงเชิงควอนตัม หรือ Quantum Gravity มาทดลองกับน้ำในสมอง (Brain Water) ของมนุษย์

ทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin ใช้ของเหลว หรือน้ำในสมอง เป็นปัจจัยหลักในการทดลอง เพื่อค้นหาร่องรอยของความพัวพันเชิงควอนตัม

โดยใช้เครื่องสแกน MRI ตรวจวัดการ Spin ของอนุภาคโปรตอนจากน้ำในสมอง ซึ่ง Spin ดังกล่าว คือโมเมนตัมเชิงมุม อันเป็นคุณสมบัติหนึ่งของอนุภาคที่เล็กกว่าอะตอมลงมา

ผลการวิจัยพบว่า คู่อนุภาคโปรตอนที่ Spin มีความพัวพันเชิงควอนตัมระหว่างกัน

โดยปรากฏในสัญญาณจากเครื่องสแกน MRI ในลักษณะของคลื่นไฟฟ้าสมอง หรือ EEG (Electroencephalography) รูปแบบหนึ่ง ซึ่งคล้ายกับสัญญาณที่กระตุ้นให้เกิดการเต้นของหัวใจ

ซึ่งโดยปกติแล้ว เครื่องสแกน MRI จะไม่สามารถตรวจพบสัญญาณเช่นนี้ได้

ทว่า ทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin เชื่อว่า ความพัวพันเชิงควอนตัมระหว่างคู่อนุภาคโปรตอนจากน้ำในสมอง ทำให้อุปกรณ์ทางการแพทย์ตรวจจับปรากฏการณ์นี้ได้

นี่คือหลักฐานที่บ่งชี้ว่า สมองมนุษย์มีความสามารถในการคำนวณแบบควอนตัมนั่นเอง

ซึ่งการที่สมองมนุษย์มีความสามารถในการคำนวณในรูปแบบดังกล่าว ไม่แตกต่างจากควอนตัมคอมพิวเตอร์ ซึ่งเป็นเครื่องมือประมวลผลที่ล้ำสมัยที่สุดของโลกในขณะนี้

 

นอกจากนี้ ทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin ยังได้อธิบายเพิ่มเติมว่า มีการพบปรากฏการณ์ความพัวพันเชิงควอนตัม หรือ Quantum Entanglement เกิดขึ้นในการทดลองดังกล่าวอีกด้วย

ทั้งนี้ วงการประสาทวิทยากำลังเร่งพิสูจน์ทฤษฎีดังกล่าวร่วมกันอยู่

โดยในท้ายที่สุด หากผลการพิสูจน์สามารถยืนยันได้ว่า ผลการทดลองของทีมนักประสาทวิทยาแห่ง Trinity College Dublin มีความถูกต้องแล้ว

ความรู้ใหม่เกี่ยวกับการทำงานแบบควอนตัมคอมพิวเตอร์ของสมองมนุษย์ดังกล่าว จะช่วยอธิบายได้ว่า เหตุใดคนเรายังคงเหนือกว่า Supercomputer ในเรื่องการตัดสินใจแบบฉับพลัน

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสามารถในการวิเคราะห์เหตุการณ์ที่คาดไม่ถึง หรือไหวพริบปฏิภาณในการแก้ปัญหาเฉพาะหน้า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การช่วยไขปริศนาเรื่องสมอง ว่ากระบวนการจิตสำนึก และสติสัมปชัญญะมีกลไกอย่างไร

 

ศาสตราจารย์ ดร. Christian Kerskens หัวหน้าทีมวิจัยของ Trinity College Dublin กล่าวว่า ตามหลักการของทฤษฎีความโน้มถ่วงเชิงควอนตัม มีควอนตัม 2 ระบบ ที่ผู้สังเกตการณ์รู้จัก และระบุตัวตนได้

เกิดความสามารถพัวพันกัน โดยมีระบบควอนตัมระบบที่ 3 เป็นสื่อกลาง แม้ผู้สังเกตการณ์จะไม่ทราบว่าระบบควอนตัมที่ 3 นั้นคืออะไร และอยู่ที่ไหนก็ตาม

โดยหลักความพัวพันเชิงควอนตัมระบุว่า คู่อนุภาคซึ่งมีความพัวพันกัน จะมีปฏิกิริยาตอบสนองตามกันในทันทีที่เกิดความเปลี่ยนแปลงกับอนุภาคใดอนุภาคหนึ่ง ไม่ว่าทั้งสองอนุภาคจะอยู่ในตำแหน่งที่ห่างกันไปเท่าใดก็ตาม

“กระบวนการทำงานบางอย่างในสมองของมนุษย์ น่าจะมีปฏิสัมพันธ์เชิงควอนตัม และเป็นสื่อกลางให้คู่อนุภาคโปรตอนจากน้ำในสมองเกิดความพัวพันเชิงควอนตัมขึ้น” ศาสตราจารย์ ดร. Christian Kerskens กระชุ่น

เป็นที่แน่ชัดว่า กระบวนการเชิงควอนตัมของสมองมนุษย์ดังกล่าว เกี่ยวข้องกับความจำระยะสั้น และการมีสติรู้ตัว อีกทั้งยังเป็นไปได้ว่า มีบทบาทสำคัญต่อการคิดวิเคราะห์ และการทำงานของสมองขณะที่เราตื่นอยู่อีกด้วย” ศาสตราจารย์ ดร. Christian Kerskens กล่าว และว่า

“ผลการทดลองที่น่าตื่นเต้นของทีมวิจัย Trinity College Dublin ในครั้งนี้ ได้ช่วยอธิบายให้เราทราบว่า เพราะเหตุใดคนเรายังคงเหนือกว่า Supercomputer เหนือกว่า Supercomputer ในเรื่องการตัดสินใจแบบฉับพลัน”

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสามารถในการวิเคราะห์เหตุการณ์ที่คาดไม่ถึง หรือไหวพริบปฏิภาณในการแก้ปัญหาเฉพาะหน้า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การช่วยไขปริศนาเรื่องสมอง ว่ากระบวนการจิตสำนึก และสติสัมปชัญญะมีกลไกอย่างไร

 

อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์ ดร. Christian Kerskens ระบุว่า มีแผนจะทำการทดสอบซ้ำอีกหลายครั้ง เพื่อให้แน่ใจว่าผลการทดลองถูกต้อง และเชื่อถือได้

รวมทั้งจะมีการตรวจสอบโดยออกแบบการทดลองใหม่ให้มีความเป็นสหวิทยาการมากขึ้นอีกด้วย

ทีมวิจัยของ Trinity College Dublin ได้ตั้งความหวังไว้ว่า ความรู้ใหม่เกี่ยวกับความสามารถของสมองมนุษย์ที่คำนวณแบบควอนตัมครั้งนี้

นอกจากจะช่วยไขความลับเรื่องกลไกการทำงานของสมองแล้ว ยังอาจช่วยในเรื่องการดูแลรักษาสุขภาพสมองเมื่อได้รับความเสียหายได้อีกด้วย

สะดวก ฉับไว คุ้มค่า สมัครสมาชิกนิตยสารมติชนสุดสัปดาห์ได้ที่นี่https://t.co/KYFMEpsHWj

— MatichonWeekly มติชนสุดสัปดาห์ (@matichonweekly) July 27, 2022