อธิบาย qubit ของควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบง่าย ๆ

บางครั้งการอธิบายเทคโนโลยีชั้นสูงด้วยสมการทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน มันก็ไม่เหมาะกับชาวบ้านอย่างพวกเราเท่าไหร่ จริงแมะ? ไอ้ของพรรณนั้นมันเหมาะกับพวกนักวิทยาศาสตร์ผู้ทรงภูมิปัญญาทั้งหลายมากกว่า!!!

แต่ถึงแม้เราจะเป็นชาวบ้าน เราเองก็อยากจะเข้าอกเข้าใจเรื่องยาก ๆ เหมือนกัน (ถึงแม้มันจะเข้าใจยากก็เถอะ)

ก็เหมือนกับการอธิบายคุณสมบัติของ qubit ซึ่งเป็นหน่วยเก็บสารสนเทศพื้นฐานของควอนตัมคอมพิวเตอร์นั่นแหล่ะ ต่อให้อธิบายด้วยทฤษฎีและสมการทางคณิตศาสตร์เป็นหน้ากระดาษ คนมันจะไม่เข้าใจ มันก็ไม่เข้าใจอยู่ดี

งั้น มาลองอ่านวิธีการอธิบายของผมดูบ้างดีกว่า …

ผมจะขอแทนป้ายวงกลมเล็ก ๆ เป็น qubit ก็แล้วกันนะครับ โดยด้านหน้าของป้ายเป็นเลข 0 และด้านหลังของป้ายเป็นเลข 1 ดังภาพข้างล่างนี้

ป้ายวงกลมเล็ก ๆ แทน qubit

จากนิยามบอกเอาไว้ว่า qubit จะเป็นได้ทั้ง 0 หรือ 1 หรือเป็นได้ทั้ง 0 และ 1 พร้อม ๆ กัน ซึ่งชาวบ้านอย่างเราก็คงจะงงว่ามันเป็นไปได้ยังไง ไอ้การเป็นได้ทั้งสองค่าพร้อม ๆ กันเนี่ย?

งั้นวิธีการทำความเข้าใจก็คือ ลองเอาไอ้เจ้าป้ายวงกลมเล็ก ๆ ซึ่งผมยกตัวอย่างข้างบน มาหมุน ๆ ๆ ๆ ๆ ๆ เหมือนลูกข่างดูสิ แล้วมันจะเป็นยังไง?

ซึ่งคำตอบที่ได้ก็คือ เราจะดูไม่ได้ชัดเจนนักว่าตัวเลขที่ปรากฎอยู่บนป้าย มันเป็นเลข 0 หรือเลข 1 กันแน่ และถ้าเราให้มีผู้สังเกตหลาย ๆ คนช่วยกันสังเกต แต่ล่ะคนก็จะสังเกตเห็นตัวเลขที่แตกต่างกันออกไป ตามสภาพสายตาของแต่ล่ะคน

ทีนี้ถ้าผมสมมติว่าเรามี qubit เป็นจำนวน 4 บิตดังรูป แล้วมันหมุนพร้อม ๆ กัน …

qubit 4 บิตหมุนพร้อมกัน

โดยให้มีผู้สังเกตการณ์ 5 คนทำหน้าที่จดบันทึกค่าของทั้ง 4 บิตที่เห็นในแต่ล่ะวินาที รวมแล้ว 5 วินาที เราก็อาจจะได้ค่าที่แตกต่างกันประมาณนี้

ตารางแสดงการจดบันทึก qubit

จากตารางจะเห็นว่าในวินาทีเดียวกันแท้ ๆ แต่ว่าแต่ล่ะคนกลับเห็นค่าของ qubit ทั้ง 4 บิตแตกต่างกันซะอย่างนั้น และบางวินาทีก็มีบ้างที่เห็น qubit ทั้ง 4 บิตตรงกันเฉพาะบางคน!!!

ดังนั้นโดยสรุปแล้วตัวแปรสำคัญในการระบุค่าของ qubit จึงอยู่ที่การหมุนของ qubit และอยู่ที่การสังเกตของผู้สังเกตการณ์นั่นเอง!

ซึ่งในทางปฏิบัติแล้วนักวิทยาศาสตร์ก็กำลังพยายามหาอนุภาคหลาย ๆ อย่างมาทดลองหมุนเพื่อเป็น qubit อยู่ ไม่ว่าจะเป็นอนุภาคอะไรก็ตามที่พวกเราเคยได้ร่ำเรียนกันมา และที่สำคัญอนุภาคดังกล่าวต้องมีคุณสมบัติที่เอื้อประโยชน์ต่อการสังเกตการณ์ได้ด้วย เพราะถ้าสังเกตการณ์ไม่ได้ก็ไม่มีประโยชน์อะไรเลยที่จะใช้มัน!!!

ผมหวังว่านักวิทยาศาสตร์คงจะทำสำเร็จได้ในเร็ววัน … เพราะดูแล้ว …มัน … เจ๋ง … จริง ๆ 😛

[tags]qubit,quantum computer,ควอนตัมคอมพิวเตอร์,อธิบาย[/tags]

Related Posts

4 thoughts on “อธิบาย qubit ของควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบง่าย ๆ

  1. ส่วนใหญ่นักวิทยาศาสตร์มักจะยกกรณี brute force มาอธิบายประโยชน์ของควอนตัมคอมพิวเตอร์อยู่เสมอเลยครับคุณ crucifier … ผมเข้าใจว่ามันคงเป็นกรณีคลาสสิคมั๊ง แต่ผมก็คิดว่ามันน่าจะมีประโยชน์แบบที่คุณ crucifier บอกเหมือนกันนั่นแหล่ะ อิ อิ 😛

  2. 0 กับ 1 ทำให้ผมนึกวิชาที่เรียนตอน ปวช ครับ พวกเลขฐาน แต่พี่ไท้พูดถึงเรื่อง qubit งง พอสมควรแต่บทความที่พี่เขียน ทำให้ผมกระจ่างแล้ว อิอิ

ใส่ความเห็น

อีเมลของคุณจะไม่แสดงให้คนอื่นเห็น ช่องข้อมูลจำเป็นถูกทำเครื่องหมาย *