เซียนคอมพิวเตอร์

.

7 มกราคม 2555

ควอนตัมคอมพิวติง Quantum computer คืออะไรมาดูกันครับ

อัลกอริธึมบนโลกควอนตัมคอมพิวติง
เมื่อระบบประมวลผลเปลี่ยนไป อัลกอริธึมก็เปลี่ยนตาม



ขณะ ที่การพัฒนาระบบพื้นฐานของการประมวลผลโคตรไวอย่าง"ควอนตัม" กำลังเดินหน้าไปอย่างต่อเนื่อง กลุ่มนักวิจัยที่ดูแลเรื่องนี้อยู่ได้ออกมาบอกว่าปัญหาเล็กน้อยส่วนหนึ่งที่ พบคืออัลกอริทึมของแอพพลิชันที่เข้ากันได้กับทั้งการประมวลผลของคอมพิวเตอร์ แบบเดิมและแบบควอนตัมนั่นเอง


"เราลงทุนไปมากกับสร้างคอมพิวเตอร์แบบ ควอนตัม และแน่นอนว่าไม่ลืมที่จะให้ความสำคัญกับเรื่องของอัลกอริธึม" John Watrous ผู้ที่ทำงานในสถาบันที่ศึกษาและวิจัยด้านการประมวลผลแบบควอนตัม ของมหาลัยวอเตอร์ลู ในแคนาดากล่าว


ขณะเดียวกันผลพลอยได้จากการศึกษา ด้านสมรรถนะของการประมวลผลแบบควอนตัมพบว่าอัลกอริธึมเล็กๆของซอฟต์แวร์ที่ ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนั้นสามารถแก้ไขปัญหาภาพรวมด้านสมรรถนะของเครื่อง คอมพิวเตอร์ทั่วไปได้ดีกว่าเดิม โดยเฉพาะในแง่ของความเข้ากันได้ในทางทฤษฎี รวมไปถึงความเร็วที่ได้รับจากคอมพิวเตอร์แบบควอนตัมด้วย


สอดคล้องกับ ข้อมูลในเวอร์ชันล่าสุดที่ถูกเปิดเผยจากสมาคมที่มีความสำคัญบนโลก คอมพิวเตอร์หรือ ACM (Association for Computing Machinery)


สำหรับ ใจความสำคัญคือ การประมวลผลแบบควอนตัม ไม่ได้เหนือกว่าระบบการประมวลผลแบบเดิมทั้งในแง่สภาพแวดล้อมหรือระบบการ พิสูจน์เชิงโต้ตอบ (Interactive Proof System) ตามทฤษฎีความซับซ้อนในการคำนวณ (การวิเคราะห์ว่าจะใช้หน่วยประมวลผลกี่ตัวในการแก้ไขปัญหาตามที่กำหนด) ซึ่งถือว่ามีความสำคัญกับระบบการประมวลแบบขนานมาก


โดยข้อมูลนี้ได้ รับรางวัลชนะเลิศจากงาน Symposium on Theory of Computing (STOC) ในปีที่ผ่านมา ซึ่ง Scott Aaronson รองศาสตราจารย์สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ในรัฐแมสซาชูเซ ส กล่าวว่า STOC ตัดสินจากบทความที่ดีและเป็นประโยชน์ที่สุดต่อวงการวิศวกรรมและคอมพิวเตอร์ ของโลก โดยเฉพาะการประมวลผลแบบควอนตัม


ที่ผ่านมาการประมวลผลแบบควอน ตัมได้รับการกล่าวขวัญว่าจะเป็นการพลิกโฉมวงการคอมพิวเตอร์ของโลก ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพในการทำงานที่สูงส่ง สอดคล้องตามกฎของมัวร์ที่บอกว่าความสามารถในประมวลของคอมพิวเตอร์จะเพิ่ม ขึ้นเรื่อยๆทุก 18 เดือน


ทั้งนี้ประโยชน์ของควอนตัม คือ  การประมวลผลแบบ Exponential Parallelism หรือสามารถประมวลผลบิตจำนวนมหาศาลได้ในเวลาเดียวกัน แม้จะยังไม่มีการสร้างคอมพิวเตอร์แบบควอนตัมออกมาชัดเจน แต่ก็มีข่าวว่าบริษัทอย่างไอบีเอ็มเองก็ซุ่มพัฒนาอยู่เช่นเดียวกัน


Aaronson และทีมวิจัยได้ตัดสินใจเปิดอภิปรายเกี่ยวกับปัญหาของระบบการคำนวณเชิง คณิตศาสตร์ของระบบการพิสูจน์เชิงโต้ตอบของระบบคอมพิวเตอร์แบบควอนตัมนั้น แก้ไขปัญหาได้ยากหรือง่ายกว่าระบบการพิสูจน์เชิงโต้ตอบของระบบคอมพิวเตอร์ แบบเดิม แม้จะไม่มีเอกสารยืนยันถึงข้อสรุปชัดเจนว่าข้อเท็จจริงในเชิง ทฤษฎีนั้นเป็นอย่างไร แต่เท่าที่ทราบ คือ ควอนตัมมีความสามารถมากกว่าสำหรับการแก้ปัญหาโดยภาพรวม ซึ่ง Watrous เองก็ยอมรับในส่วนนี้


อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้ใช้อัลกอริธึมที่สร้างมาจากแนวคิดเชิงคณิตศาสตร์เพื่อทำการทดสอบ ความเร็วในระบบพื้นฐาน ด้วยระบบเมตริกซ์แบบหลายโครงสร้าง เพื่อให้การพัฒนาจากการวิจัยทั้งสองตัวอย่างนำไปสู่การปรับปรุง และทฤษฎีตามเงื่อนไขของอัลกอริธึมสำหรับการแก้ปัญหาในการประมวลผลแบบขนาน ซึ่งมีอยู่ในเทคโนโลยีหน่วยประมวลผลที่มีหลายแกนและระบบคลัสเตอร์ในปัจจุบัน


Watrous กล่าวว่าน่าประหลาดใจมาก เพราะไม่นึกว่าระบบเมตริกซ์จะไปได้สวยกับการประมวลผลแบบขนาน อีกทั้งดูเหมือนจะยังไม่มีใครเคยทำมาก่อนด้วย


นอกจากนี้ ยังมีความพยามในการค้นหาอัลกอริธึมใหม่ๆเพื่อเพิ่มความเร็วในการทำงานให้กับ ฮาร์ดแวร์ด้วย โดย Watrous กล่าว เราสร้างทำสร้างคอมพิวเตอร์แบบควอนตัมก็เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการคำนวณ หรือประมวล แต่ขณะเดียวก็ต้องให้ความสำคัญกับการออกแบบอัลกอริธึมใหม่ๆ สำหรับในส่วนของฮาร์ดแวร์ด้วยเช่นเดียวกัน

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น