จีนรุกคืบเทคโนโลยีชิป ก้าวสำคัญสู่ควอนตัมคอมพิวเตอร์   สร้างชิปควอนตัมจาก "ซิลิคอน" สำเร็จครั้งแรก ตรวจจับความผิดพลาดได้ครบวงจร

28-3-2026

   SCMP รายงานว่า คณะนักวิจัยชาวจีนประสบความสำเร็จในการแสดงให้เห็นว่า ชิปควอนตัมที่ทำจากซิลิคอน (Silicon) สามารถปฏิบัติการทางตรรกะเพื่อตรวจจับข้อผิดพลาดได้อย่างครบถ้วน ซึ่งถือเป็นครั้งแรกที่มีการดำเนินการดังกล่าว และเป็นขั้นตอนสำคัญสู่การสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ (Quantum Computers) ที่มีความน่าเชื่อถือสูง

  ผลการศึกษาซึ่งได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Nanotechnology เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมา พบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถประมวลผลข้อมูลควอนตัมพร้อมระบบตรวจสอบข้อผิดพลาดในตัว ซึ่งเป็นสิ่งที่เคยทำได้เฉพาะในแพลตฟอร์มอย่างวงจรตัวนำยิ่งยวด (Superconducting circuits) แต่ไม่เคยทำได้ด้วยวัสดุซิลิคอนมาก่อน

  ข้อมูลจากทีมวิจัยแห่งสถาบันควอนตัมแห่งชาติเซินเจิ้น (Shenzhen International Quantum Academy) ระบุว่า การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าองค์ประกอบหลักที่จำเป็นสำหรับสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบทนทานต่อความผิดพลาด (Error-tolerant quantum computer) ที่มีประโยชน์ในวงกว้างนั้น “มีความพร้อมแล้วในวัสดุซิลิคอน” ซึ่งเป็นวัสดุมาตรฐานที่ใช้ในสมาร์ทโฟน แล็ปท็อป และศูนย์ข้อมูล (Data centres) ในปัจจุบัน

  นอกจากนี้ คณะนักวิจัยยังได้ใช้ตัวประมวลผลดังกล่าวในการคำนวณสถานะพลังงานต่ำสุดของโมเลกุลน้ำ ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่ใกล้เคียงกับค่าทางทฤษฎี โดยพวกเขาระบุว่าสิ่งนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าแนวทางดังกล่าว “มีความเป็นไปได้สำหรับการรันอัลกอริทึมควอนตัมในการใช้งานจริง”

  ทั้งนี้ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาบางประการที่ซับซ้อนเกินกว่าที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปที่เร็วที่สุดจะจัดการได้ เช่น การจำลองโครงสร้างโมเลกุล หรือการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบที่มีความซับซ้อนสูง โดยควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่างจากคอมพิวเตอร์ปกติที่ประมวลผลข้อมูลในรูปแบบ 0 และ 1 เนื่องจากใช้ควอนตัมบิต หรือ คิวบิต (Qubits) ซึ่งสามารถแทนค่าความเป็นไปได้หลายอย่างพร้อมกัน ทำให้การคำนวณบางประเภทมีประสิทธิภาพสูงกว่าอย่างมาก

  ที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างต้นแบบควอนตัมคอมพิวเตอร์โดยใช้วัสดุต่างๆ เช่น วงจรตัวนำยิ่งยวด, ไอออนที่ถูกกักขัง (Trapped ions) และอะตอมที่เป็นกลาง (Neutral atoms) ตัวอย่างเช่น กูเกิล (Google) ซึ่งเป็นผู้เล่นรายใหญ่ในด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบตัวนำยิ่งยวด ขณะที่ในประเทศจีน ระบบโฟโตนิก (Photonic system) ที่ชื่อว่า จิ่วจ章 (Jiuzhang) ก็ได้รับความสนใจจากทั่วโลกเช่นกัน

  เนื่องจากซิลิคอนเป็นรากฐานของอุตสาหกรรมชิปสมัยใหม่ วัสดุนี้จึงมีความดึงดูดใจอย่างมาก เพราะเครื่องจักรควอนตัมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานซิลิคอนอาจถูกผลิตได้ง่ายขึ้นและมีขนาดใหญ่ขึ้นในอนาคต อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้าการศึกษานี้ อุปกรณ์ควอนตัมซิลิคอนสามารถแสดงการควบคุมคิวบิตจำนวนน้อยที่มีความแม่นยำสูงได้ แต่การทำให้คิวบิตเหล่านั้นทำงานร่วมกันในลักษณะที่สามารถตรวจสอบข้อผิดพลาดได้ยังคงเป็นความท้าทายหลัก

  ทีมวิจัยจากเซินเจิ้นได้สร้างตัวประมวลผลสำหรับการศึกษานี้โดยการวางอะตอมของฟอสฟอรัส (Phosphorus) ลงในซิลิคอนด้วยความแม่นยำระดับอะตอม เพื่อสร้างอุปกรณ์ขนาดจิ๋วที่สามารถควบคุมควอนตัมบิตแต่ละตัวแยกกันได้ นอกจากนี้ พวกเขายังได้พัฒนาวิธีการลดการรบกวนของสัญญาณ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดข้อผิดพลาดหลักในระบบควอนตัม

  นักวิจัยได้ใช้ควอนตัมบิตจำนวน 4 ตัว โดยแบ่งกลุ่มออกเป็น 2 หน่วยที่ได้รับการปกป้องเพื่อใช้ในการคำนวณ แนวทางนี้ช่วยให้อุปกรณ์สามารถแจ้งเตือนข้อผิดพลาดที่เกิดจากสัญญาณรบกวนหรือการแทรกแซงที่อาจส่งผลกระทบต่อผลการคำนวณได้ ซึ่งคณะนักวิจัยระบุว่า นี่คือตัวประมวลผลควอนตัมซิลิคอนเครื่องแรกที่แสดงให้เห็นกระบวนการทำงานที่ครบวงจร ตั้งแต่การเตรียมสถานะที่ผ่านการตรวจสอบข้อผิดพลาด ไปจนถึงการดำเนินการขั้นตอนหลักของการคำนวณ และการนำไปใช้ในอัลกอริทึมจริง

   ทีมวิจัยกล่าวว่า ความท้าทายถัดไปคือการลดการรบกวนระหว่างสัญญาณ การวางอะตอมด้วยความแม่นยำที่สูงขึ้น และการขยายระบบเพื่อให้ควอนตัมบิตจำนวนมากขึ้นสามารถทำงานร่วมกันบนชิปตัวเดียวกันได้ โดยเป้าหมายระยะยาวคือการเปลี่ยนเทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวเตอร์ซิลิคอนให้เป็นเทคโนโลยีที่ใช้งานได้จริงและสอดคล้องกับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ (Semiconductor industry)

---

IMCT NEWS

ที่มา https://www.scmp.com/news/china/science/article/3348091/china-team-builds-first-silicon-chip-elements-fault-tolerant-quantum-computing?module=top_story&pgtype=section