จุฬาฯ เตรียมติดตั้ง ‘ควอนตัมคอมพิวเตอร์’ เครื่องแรกของไทย พร้อมเปิดหลักสูตรปั้นกำลังคน

เทคโนโลยีควอนตัมกำลังถูกจับตามองว่าเป็นก้าวต่อไปของการประมวลผลข้อมูล หลังหลายประเทศเร่งลงทุนเพื่อรองรับการใช้งานในอุตสาหกรรม การแพทย์ การเงิน และความมั่นคง

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยประกาศความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน และบริษัท Hefei Unitary Quantum Technology เพื่อเตรียมติดตั้ง Ion-Trap Quantum Computer หรือ “ควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบดักจับไอออน” ซึ่งมหาวิทยาลัยระบุว่า จะเป็นเครื่องแรกของประเทศไทย และจะเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการศึกษา วิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมของประเทศ

การประกาศความร่วมมือดังกล่าวมีขึ้นเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2569 ภายใต้แนวคิด First-in-Nation Quantum Engine and Program: Beyond AI into the Quantum Future พร้อมเปิดตัวหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขา Quantum Technology เพื่อเตรียมกำลังคนสำหรับอุตสาหกรรมควอนตัมที่กำลังเติบโตทั่วโลก

จากยุคเอไอสู่ยุคควอนตัม

แม้เอไอจะช่วยให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้และตัดสินใจจากข้อมูลจำนวนมหาศาล แต่การประมวลผลยังคงอาศัยคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมเป็นพื้นฐาน ขณะที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้หลักการทางฟิสิกส์ควอนตัมในการคำนวณ ทำให้สามารถประมวลผลปัญหาบางประเภทได้รวดเร็วกว่าเดิมอย่างมาก

ศ.ดร.วิเลิศ ภูริวัชร อธิการบดีจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กล่าวว่า การประกาศติดตั้งควอนตัมคอมพิวเตอร์และการเปิดหลักสูตรด้านเทคโนโลยีควอนตัมถือเป็นประวัติศาสตร์หน้าใหม่ของมหาวิทยาลัยและวงการวิทยาศาสตร์ของประเทศไทย

“วันนี้เราไม่ได้เพียงก้าวตามโลกให้ทัน แต่ต้องก้าวล้ำและมองไปข้างหน้าว่าโลกกำลังจะเดินไปทางไหน เป้าหมายไม่ใช่เพียงใช้เอไอหรือใช้เทคโนโลยีควอนตัมของผู้อื่น แต่ต้องมีเทคโนโลยีและบุคลากรของเราเอง”

ศ.ดร.วิเลิศ ยังกล่าวอีกว่า ตลอดหลายสิบปีที่ผ่านมา จุฬาฯ เป็นสถาบันแรกที่ริเริ่มคอมพิวเตอร์เครื่องแรกของประเทศ และวันนี้ก็เป็นสถาบันแรกอีกครั้งกับเครื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ 

บทบาทของมหาวิทยาลัยไม่ได้จำกัดอยู่เพียงการจัดการเรียนการสอนหรือพัฒนาหลักสูตรเท่านั้น แต่ต้องสามารถนำองค์ความรู้ เทคโนโลยี และนวัตกรรมมาสร้างประโยชน์ต่อสังคมและยกระดับขีดความสามารถของประเทศ ท่ามกลางโลกที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว เทคโนโลยีควอนตัมจะเป็นอีกก้าวสำคัญที่เหนือกว่าขีดจำกัดของปัญญาประดิษฐ์ และเป็นเครื่องมือสำคัญในการสร้างโอกาสใหม่ทางเศรษฐกิจ วิทยาศาสตร์ และอุตสาหกรรม

ทำไมต้องเป็น Ion-Trap Quantum Computer

ดร. หราน เหอ (Dr. Ran He) จากบริษัท เหอเฝย์ ยูนิทารี ควอนตัม เทคโนโลยี จำกัด ได้อธิบายหลักการทำงานของระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบดักจับไอออน รวมถึงศักยภาพของเทคโนโลยีในการพัฒนาอัลกอริทึมควอนตัม การวิจัยด้าน Quantum Information และการประยุกต์ใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม

เขาระบุว่า Ion-Trap Quantum Computer หรือควอนตัมคอมพิวเตอร์แบบดักจับไอออน เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องในหลายประเทศ และถูกนำมาใช้เป็นหนึ่งในแนวทางหลักของการสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์ ต่างจากคอมพิวเตอร์ทั่วไปที่ใช้บิต (Bit) ซึ่งมีค่าได้เพียง 0 หรือ 1 ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้หน่วยข้อมูลที่เรียกว่า คิวบิต (Qubit) ซึ่งสามารถอยู่ได้หลายสถานะพร้อมกันตามหลักกลศาสตร์ควอนตัม ทำให้สามารถคำนวณปัญหาที่มีความซับซ้อนสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในบางประเภทของงาน

สำหรับระบบแบบ Ion-Trap จะใช้ไอออนหรืออะตอมที่มีประจุไฟฟ้าเป็นคิวบิต ก่อนกักเก็บไว้ภายในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและควบคุมด้วยลำแสงเลเซอร์ เพื่อให้คิวบิตทำงานร่วมกันตามหลักฟิสิกส์ควอนตัม วิธีการนี้มีจุดเด่นด้านความแม่นยำของการประมวลผลและความเสถียรของคิวบิต จึงได้รับความสนใจจากสถาบันวิจัยและบริษัทเทคโนโลยีหลายแห่งทั่วโลก

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยระบุว่า เมื่อมีการติดตั้งระบบดังกล่าวแล้ว จะใช้เป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการศึกษาวิจัยด้าน Quantum Computing การพัฒนา Quantum Algorithm การสร้างองค์ความรู้ด้าน Quantum Information รวมถึงการพัฒนาบุคลากรด้านเทคโนโลยีควอนตัม และการสร้างความร่วมมือกับภาคอุตสาหกรรมและสถาบันวิจัยทั้งในประเทศและต่างประเทศ เพื่อผลักดันงานวิจัยไปสู่การใช้งานจริง

ควอนตัมคอมพิวเตอร์กับโจทย์ที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปแก้ได้ยาก

นอกจากการเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการวิจัยแล้ว คำถามสำคัญคือเหตุใดหลายประเทศจึงเร่งลงทุนพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัม

รศ.ดร.ธิติ บวรรัตนารักษ์ คณบดีวิทยาลัยสหศาสตร์บูรณาการ จุฬาฯ อธิบายว่า จุดเด่นของควอนตัมคอมพิวเตอร์ไม่ได้อยู่ที่การทำงานแทนคอมพิวเตอร์ทั่วไปทุกอย่าง แต่เป็นการแก้ปัญหาบางประเภทที่มีความซับซ้อนสูงและมีตัวแปรจำนวนมาก ซึ่งคอมพิวเตอร์แบบเดิมอาจต้องใช้เวลาประมวลผลนานมาก

หนึ่งในประเด็นที่กำลังได้รับความสนใจทั่วโลกคือ ความมั่นคงด้านไซเบอร์ เนื่องจากระบบเข้ารหัสข้อมูลที่ใช้ปกป้องข้อมูลดิจิทัลในปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นการทำธุรกรรมผ่าน Mobile Banking การรับส่งข้อมูลของหน่วยงานรัฐ หรือการสื่อสารผ่านระบบออนไลน์ ล้วนพัฒนาขึ้นโดยอาศัยข้อจำกัดด้านกำลังประมวลผลของคอมพิวเตอร์แบบเดิม

รศ.ดร.ธิติกล่าวว่า หากควอนตัมคอมพิวเตอร์มีศักยภาพสูงขึ้น การถอดรหัสข้อมูลบางรูปแบบอาจทำได้รวดเร็วกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน จึงทำให้หลายประเทศเริ่มพัฒนามาตรฐานการเข้ารหัสรูปแบบใหม่ที่สามารถรองรับการประมวลผลของควอนตัมคอมพิวเตอร์ได้ เพื่อเตรียมความพร้อมด้านความปลอดภัยของข้อมูลในระยะยาว โดยประเทศไทยเองก็มีคณะกรรมการระดับชาติที่กำลังติดตามและเตรียมการเรื่องการเข้ารหัสสำหรับยุคหลังควอนตัมเช่นกัน

นอกจากเรื่องความปลอดภัยของข้อมูลแล้ว ควอนตัมคอมพิวเตอร์ยังถูกคาดหวังว่าจะช่วยแก้ปัญหาที่ต้องประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลและมีเงื่อนไขที่ซับซ้อน ตัวอย่างหนึ่งคือ การวางแผนระบบโลจิสติกส์ ซึ่งต้องคำนึงถึงทั้งเส้นทาง เวลา ต้นทุน ปริมาณสินค้า และความต้องการของลูกค้าในเวลาเดียวกัน

รศ.ดร.ธิติ ยกตัวอย่างโจทย์ใกล้ตัวว่า หากต้องจัดส่งไอศกรีมไปยังร้านสะดวกซื้อหลายสาขา ระบบจะต้องคำนวณเส้นทางที่เหมาะสมที่สุด เพื่อให้สินค้าไปถึงปลายทางตรงเวลา ไม่ละลาย และยังสอดคล้องกับคำสั่งซื้อของลูกค้า ปัญหาลักษณะนี้มีข้อมูลและตัวแปรจำนวนมาก การหาคำตอบที่ดีที่สุดจึงเป็นเรื่องท้าทายสำหรับคอมพิวเตอร์ทั่วไป

เขาเปิดเผยว่า นักวิจัยของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเคยนำอัลกอริทึมควอนตัม มาศึกษาการแก้ปัญหาด้านโลจิสติกส์ลักษณะดังกล่าว เพื่อทดสอบว่าการประมวลผลแบบควอนตัมสามารถช่วยจัดการโจทย์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ได้อย่างไร

ด้วยเหตุนี้ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัมจึงไม่ได้จำกัดอยู่เพียงงานด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐาน แต่ยังครอบคลุมภาคการเงิน การคมนาคม การผลิต พลังงาน การแพทย์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ที่ต้องอาศัยการวิเคราะห์ข้อมูลจำนวนมากและการคำนวณที่ซับซ้อน

เป้าหมายไม่ใช่แค่มีเครื่อง แต่สร้างระบบนิเวศควอนตัมของประเทศ

ศ.ดร.ประณัฐ โพธิยะราช คณบดีคณะวิทยาศาสตร์ จุฬาฯ กล่าวว่า การติดตั้งควอนตัมคอมพิวเตอร์เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการพัฒนาเทคโนโลยีควอนตัมในประเทศไทย เพราะการสร้างศักยภาพของประเทศด้านนี้ไม่สามารถอาศัยการลงทุนในเครื่องมือเพียงอย่างเดียว แต่ต้องพัฒนาองค์ประกอบอื่นไปพร้อมกัน ทั้งงานวิจัย ซอฟต์แวร์ บุคลากร และความร่วมมือกับภาคส่วนต่างๆ

เขาอธิบายว่า เป้าหมายของจุฬาฯ คือการสร้าง “ระบบนิเวศควอนตัม” (Quantum Ecosystem) ที่เชื่อมโยงการเรียนการสอน การวิจัย และการพัฒนาเทคโนโลยีเข้าด้วยกัน โดยนักวิจัยจะสามารถใช้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ในการทดลองและพัฒนาองค์ความรู้ ขณะที่ภาคอุตสาหกรรมสามารถเข้ามาร่วมพัฒนาโจทย์วิจัยที่ตอบสนองต่อการใช้งานจริง ส่วนภาคการศึกษาจะทำหน้าที่ผลิตบุคลากรที่มีทักษะรองรับการขยายตัวของเทคโนโลยีในอนาคต

ศ.ดร.ประณัฐ กล่าวว่า ภายใต้ความร่วมมือระหว่างจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน และบริษัท เหอเฝย์ ยูนิทารี ควอนตัม เทคโนโลยี จำกัด จะมีการจัดตั้งห้องปฏิบัติการร่วมด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัม เพื่อเป็นศูนย์กลางของการวิจัย การแลกเปลี่ยนองค์ความรู้ และการพัฒนาเทคโนโลยีร่วมกัน

เขาระบุว่า ในปี 2570 จุฬาฯ มีแผนติดตั้ง Ion-Trap Quantum Computer ที่คณะวิทยาศาสตร์ ซึ่งจะเป็นโครงสร้างพื้นฐานสำคัญสำหรับการวิจัยด้าน Quantum Computing การพัฒนา Quantum Algorithm การสร้างองค์ความรู้ด้าน Quantum Information รวมถึงการพัฒนาบุคลากรและการต่อยอดงานวิจัยไปสู่ภาคอุตสาหกรรม

“ความสำเร็จครั้งนี้ถือเป็นก้าวแรกของการสร้างโครงสร้างพื้นฐานด้านควอนตัม เพื่อสนับสนุนทั้งการวิจัย การพัฒนาอุตสาหกรรม และการผลิตบุคลากรที่จะรองรับการเติบโตของเทคโนโลยีควอนตัมในประเทศไทย” ศ.ดร.ประณัฐ กล่าว

เปิดหลักสูตร Quantum Technology เชื่อมหลายศาสตร์เข้าด้วยกัน

ควบคู่กับการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐาน จุฬาฯ ยังเปิดหลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขา Quantum Technology ภายใต้วิทยาลัยสหศาสตร์บูรณาการ ซึ่งออกแบบให้เป็นหลักสูตรสหศาสตร์ โดยรวบรวมองค์ความรู้จากหลายสาขา ทั้งฟิสิกส์ คณิตศาสตร์ วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ เอไอ ธุรกิจ และการเงิน

รศ.ดร.ธิติ บวรรัตนารักษ์ คณบดีวิทยาลัยสหศาสตร์บูรณาการ กล่าวว่า แม้การมีควอนตัมคอมพิวเตอร์จะเป็นก้าวสำคัญของประเทศ แต่สิ่งที่จะทำให้เทคโนโลยีดังกล่าวสร้างประโยชน์ได้จริง คือการมีบุคลากรที่เข้าใจหลักการของเทคโนโลยี สามารถใช้งาน ต่อยอด และพัฒนาองค์ความรู้ใหม่ได้ด้วยตนเอง

เขาอธิบายว่า หลักสูตรระดับปริญญาโทจึงไม่ได้มุ่งผลิตนักฟิสิกส์เพียงอย่างเดียว แต่ต้องการเปิดโอกาสให้ผู้เรียนจากหลากหลายสาขาเข้ามาเรียนร่วมกัน โดยมีรายวิชาแกนกลางด้านเทคโนโลยีควอนตัม ก่อนเลือกศึกษาต่อในสาขาที่สอดคล้องกับความเชี่ยวชาญของแต่ละคน

ผู้เรียนจะได้ทำโครงงานวิจัยร่วมกับนักวิจัย ผู้เชี่ยวชาญ และภาคอุตสาหกรรม เพื่อเชื่อมโยงองค์ความรู้ทางวิชาการเข้ากับการแก้ปัญหาจริง ไม่ว่าจะเป็นการพัฒนายา วัสดุขั้นสูง พลังงาน การแพทย์ การเงิน หรือระบบคมนาคม ซึ่งล้วนเป็นสาขาที่คาดว่าจะได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีควอนตัมในอนาคต

รศ.ดร.ธิติ กล่าวว่า มหาวิทยาลัยตั้งเป้าเปิดรับนักศึกษารุ่นแรกประมาณ 50 คน โดยออกแบบหลักสูตรในลักษณะวิชาชีพ เพื่อให้ผู้เรียนสามารถนำความรู้ไปประยุกต์ใช้ในการทำงานได้ทันที พร้อมเปิดโอกาสให้นักศึกษาปริญญาตรีชั้นปีสุดท้ายเริ่มลงทะเบียนเรียนบางรายวิชาได้ก่อนสำเร็จการศึกษา เพื่อลดระยะเวลาในการเข้าสู่ตลาดแรงงาน

ความร่วมมือไทย-จีน วางรากฐานการวิจัยระยะยาว

ศ.จินสือ สวี่ (Prof. Jin-Shi Xu) จาก มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน กล่าวว่า ความร่วมมือครั้งนี้ต่อยอดจากการลงนามบันทึกความเข้าใจระหว่าง USTC กับจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย รวมถึงการจัดตั้งห้องปฏิบัติการร่วมด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัม และกิจกรรมแลกเปลี่ยนทางวิชาการที่ดำเนินมาอย่างต่อเนื่อง

เขากล่าวว่า การนำเทคโนโลยีควอนตัมมาสู่ประเทศไทยเป็นเพียงส่วนหนึ่งของความร่วมมือระหว่างสองสถาบัน ในระยะต่อไปทั้งสองฝ่ายยังมีแผนส่งเสริมการวิจัยร่วม การแลกเปลี่ยนนิสิต นักศึกษา และคณาจารย์ รวมถึงการพัฒนานักวิทยาศาสตร์และวิศวกรด้านควอนตัมรุ่นใหม่ เพื่อสร้างบุคลากรที่สามารถผลักดันงานวิจัยไปสู่การประยุกต์ใช้ได้จริง

“USTC พร้อมเดินหน้าความร่วมมือกับจุฬาฯ อย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างประโยชน์ทั้งต่อการพัฒนาวิทยาศาสตร์ของไทยและจีน รวมถึงสนับสนุนการเติบโตของเทคโนโลยีควอนตัมในระดับภูมิภาค”