Scholar’s Advanced Technological System ระบบปั้นอัจฉริยะ - ตอนที่ 1179 ห้าร้อยคิวบิต!

หลังจากออกมาจากสถาบันจินหลิงเพื่อการศึกษาขั้นสูงแล้ว นักวิชาการหลิวรู้สึกวิงเวียนราวกับกำลังฝันไป

หลังจากที่ทำการสาธิต ลู่โจวได้อธิบายการใช้งานของทฤษฎีทอพอโลยีควอนตัมในฉนวนกับผู้เชี่ยวชาญจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีน เขายังอธิบายวิธีที่เขาใช้ส่วนประกอบวงจรรวมคาร์บอนและปรากฏการณ์โจเซฟสันในการสร้างอนุภาคมาจอรานา

โดยทั่วไปการจะเข้าใจฟิสิกส์ที่ซับซ้อน และสูตรคณิตศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังงานวิจัยของเขาเป็นเรื่องที่ค่อนข้างยาก

แต่โชคดีที่แม้ว่า 70% ของการวิจัยจะเป็นเรื่องของทฤษฎี แต่ก็มีการสาธิตด้วยการเครื่องคิดเลข

หลังจากที่นักวิชาการหลิวได้ฟังการบรรยายที่พิเศษนี้ เขารู้สึกว่าโลกทัศน์ของเขาเปลี่ยนไป

มันใช้เวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาทีในการแยกตัวประกอบของจำนวนเฉพาะ 1,024 บิต นั่นก็หมายความว่าเครื่องคิดเลขในมือของเขาต้องมีหน่วยประมวลผลอย่างน้อย 500 คิวบิต

แต่นั่นไม่ใช่ส่วนที่น่าทึ่งที่สุด สิ่งที่น่าทึ่งก็คือเครื่องคำนวณนี้มีขนาดเท่าฝ่ามือเท่านั้น มันเล็กกว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งประเทศจีนเสียอีก

และคอมพิวเตอร์ของพวกเขามีหน่วยประมวลผลแค่ 20 คิวบิตเท่านั้น

มันจะต้องเป็นความสำเร็จทางด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของปีแน่ๆ

สิ่งที่ทำให้เขาประหลาดใจก็คือการที่นักวิชาการลู่สามารถอธิบายทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังการคำนวณนี้

คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ วัสดุ การออกแบบวงจรรวม…สาขาแต่ละสาขาสามารถแตกเป็นสาขาย่อยนับสิบสาขา

แต่ชายหนุ่มวันเพียงยี่สิบกว่าปีมีความรู้เทียบเท่ามหาสมุทร ดูเหมือนว่าแม้แต่ข้อมูลที่ยากและคลุมเครือที่สุดก็มีอยู่ในสมองของเขา

ถ้าเราไม่ได้เห็นเหตุการณ์นี้ด้วยตาตัวเอง เขาก็คงไม่เชื่อว่าจะมีใครบนโลกนี้ที่เก่งได้ขนาดนี้

บางทีนี่อาจจะเป็นเหตุผลที่เขาสามารถเอาชนะปัญหาระดับโลกปัญหาแล้วปัญหาเล่า…

หลังจากขึ้นรถที่จอดอยู่หน้าสถาบัน จู่ๆ นักวิชาการหลิวก็ถอนหายใจ

“ผมรู้สึกว่าบางทีผมน่าจะกลับไปเรียนหนังสือให้มากกว่านี้”

แต่ผู้อำนวยการหลี่กลับดูผ่อนคลาย

เพราะท้ายที่สุดแล้วเขาก็แค่ประหลาดใจกับเทคโนโลยีเท่านั้น เขาไม่ได้เข้าใจทฤษฎีที่ซับซ้อนที่อยู่เบื้องหลัง ดังนั้นเขาจึงไม่ได้เออออไปกับนักวิชาการหลิว

เขามองไปที่นักวิชาการหลิวและปลอบใจเขา

“เขาคือนักวิชาการลู่ คำอธิบายของเขายากที่จะเข้าใจอยู่แล้ว เพราะฉะนั้นอย่าว่าตัวเองเลย ผมมั่นใจว่าถ้าคุณไม่เข้าใจ คนอื่นก็ไม่เข้าใจเหมือนกัน”

“ผมไม่ได้ว่าตัวเองครับ” นักวิชาการหลิวส่ายหัวและพูด “ผมก็แค่รู้สึกว่าผมตามเวลาไม่เคยทันเลย”

“การประมวลผลแบบควอนตัมทอพอโลยีเป็นเรื่องใหม่ และเรามีคนในสถาบันที่กำลังทำวิจัยเรื่องนี้อยู่ คู่แข่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเราคือโปรเจกต์อนุภาคมาจอรานาของไมโครซอฟต์ แต่ไม่ว่าจะเป็นโปรเจกต์ของเราหรือของไมโครซอฟต์ ตัวเลขของคิวบิตก็ไม่เคยถึง 30 เลยสักครั้ง”

ผู้อำนวยการหลี่หยุดปลอบใจนักวิชาการหลิว แต่เขาถามทันที “แล้วศาสตราจารย์ลู่ทำได้เท่าไหร่”

นักวิชาการหลิว “ผมลืมถาม แต่เท่าที่ดูจากการสาธิต…อย่างน้อยน่าจะ 500”

500…

นั่นมันสูงกว่าหลายเท่าตัวเลยนะ

ความเงียบเข้าครอบงำรถคันนั้นเป็นเวลานาน

หลังจากนั้นสักพักผู้อำนวยการหลี่ได้สติและบ่นพึมพำ “น่ากลัวอะไรขนาดนี้”

…

คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีประสิทธิภาพและมีความสำคัญกว่าชิปคาร์บอนอย่างไม่ต้องสงสัย

ถ้าจะพูดว่าเทคโนโลยีนี้อยู่ในระดับเดียวกับฟิวชั่นที่ควบคุมได้ก็ไม่ใช่เรื่องเกินจริง

เป็นที่ยอมรับโดยทั่วกันแล้วว่าเสาหลักทั้งสามของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีสมัยใหม่คือ พลังงาน ข้อมูล และวัสดุ คอมพิวเตอร์ควอนตัมคือสุดยอดของเทคโนโลยีสารสนเทศ

แต่ไม่ใช่แค่นั้น

ที่สำคัญกว่านั้น การเข้ารหัสดั้งเดิมและวิธีรักษาความปลอดภัยก็ไม่สามารถป้องกันคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้

นี่คือสิ่งที่น่ากลัวที่สุดของเทคโนโลยีนี้

ทุกคนรู้ว่าเครือข่ายความปลอดภัยของข้อมูลสมัยใหม่กว่า 90% ต้องพึ่งพาเข้ารหัสลับแบบกุญแจอสมมาตร ในขณะที่วิทยาการเข้ารหัสลับที่ถูกใช้มากที่สุดคืออัลกอริทึมการเข้ารหัสอาร์เอสเอ

เนื่องจากไม่มีรูปแบบปลายปิดสำหรับการแยกตัวประกอบเฉพาะของจำนวนเฉพาะจำนวนมาก ในทางทฤษฎีแล้ว ตราบใดที่จำนวนเฉพาะมีจำนวนมากก็ไม่สามารถหาคำตอบได้ แม้แต่ศาสตราจารย์ลู่เองก็ไม่สามารถหาทางออกได้

แต่เมื่อเป็นคอมพิวเตอร์ควอนตัม ปัญหาประเภทนี้ที่คอมพิวเตอร์ดั้งเดิมต้องใช้เวลาเป็นร้อยปีกว่าจะแก้ได้ คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแก้ปัญหานี้ได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที

บ้างก็อัลกอริทึมการเข้ารหัสลับแบบกุญแจนอกเหนือจากอาร์เอสเอ อย่างการเข้ารหัสแบบโค้งรูปไข่ การเข้ารหัส ElGamal หรือลอการิทึมแบบไม่ต่อเนื่อง…

แต่ก็สู้คอมพิวเตอร์ควอนตัมไม่ได้

ไม่ใกล้เคียงด้วยซ้ำ

หลังจากที่กลับบ้านในช่วงค่ำ ลู่โจวนั่งที่โต๊ะและคิดอยู่นาน เขานำกระดาษออกมาและเขียนบางอย่างด้วยปากกา

[คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะทำให้เทคโนโลยีการสื่อสารวุ่นวาย

[วิธีการการสร้างรหัสและการถอดรหัสในเทคโนโลยีสื่อสารพัฒนาในอัตราที่มั่นคงเสมอมา แต่การค้นพบเทคโนโลยีทอพอโลยีคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเปลี่ยนแปลงทุกอย่าง

[มันจะใช้เวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้นในการถอดนรหัสระบบรหัสแบบกุญแจสาธารณะอสมมาตร

[ทันทีที่เทคโนโลยีโด่งดังขึ้นมา มันจะเป็นประโยชน์มหาศาลต่อสังคม แต่ก็ทำให้เกิดความเสี่ยงด้านความปลอดภัยเช่นกัน

[สิ่งที่เราจะต้องทำก็คือสร้างอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่เข้มงวดและเชื่อถือได้มากขึ้นเพื่อแทนที่ระบบการเข้ารหัสดั้งเดิม เราจะต้องทำให้เร็วที่สุด

[อัลกอริทึมการเข้ารหัสควอนตัมที่คล้ายคลึงกับโพรโทคอล bb84 คือทางเลือกที่ดี แต่เมื่อจับคู่กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีการประมวลผลมากกว่า 1,000 คิวบิต มันก็ยังไม่เพียงพออยู่ดี

[ในความเห็นของผม คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีการประมวลผลมากกว่า 1,000 จะมีโอกาสเป็นไปได้เร็วๆ นี้

[ดังนั้นอัลกอริทึมการเข้ารหัสใหม่นี้จะต้องน่าเชื่อถือว่าโพรโทคอล bb84 หรือดีกว่า BBM92 ด้วยซ้ำ

[ทันทีที่เราสามารถเข้าถึงเทคโนโลยีการเข้ารหัสใหม่แล้ว เราควรโปรโมทธุรกิจคอมพิวเตอร์ควอนตัม

[แล้วถ้าเป็นแบบนั้น มันก็จะเป็นข้อได้เปรียบในเรื่องของเทคโนโลยีด้านข้อมูลที่ประเทศอื่นสู้ไม่ได้

[มันจะสัมพันธ์กับประโยชน์จากฟิวชั่นที่ควบคุมได้ของพวกเรา]

ลู่โจวหยุดเขียนและพบซองจดหมายในลิ้นชักของตัวเอง เขาใส่จดหมายในซองจดหมายและวางไว้บนโต๊ะ

ตอนที่เขาไปมหาวิทยาลัยจินหลิงพรุ่งนี้เขาจะนำจดหมายให้หวังเผิงและขอให้เขาส่งให้เจ้าหน้าที่รัฐระดับสูงที่ปักกิ่ง

แม้ว่าเขาจะรู้ว่าผู้อำนวยการหลี่จะรายงานเทคโนโลยีใหม่นี้ให้ทางรัฐได้ทราบ แต่เขาก็รู้สึกว่าการเขียนจดหมายด้วยตัวเองจะน่าดึงดูดความสนใจได้มากกว่า

แม้ว่าเรื่องนี้จะไม่ใช่เรื่องที่นักวิชาการควรเป็นกังวล แต่ลู่โจวก็ยังอยากให้งานวิจัยของตัวเองมีผลกระทบที่ดีต่อโลกอยู่ดี

แม้ว่าการทำให้โลกน่าอยู่ขึ้นจะไม่ได้น่าตื่นเต้นเท่ากับตัวงานวิจัยวิทยาศาสตร์เอง แต่มันก็ยังเป็นเรื่องสนุก

………………………………