รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปี 2022 ยกย่องการทดลองที่บุกเบิก ว่าเป็นครั้งแรกที่แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของระบบควอนตัมสำหรับการประมวลผลข้อมูล หลายทศวรรษต่อมา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรทั้งในอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาต่างต่อยอดจากความสำเร็จเหล่านี้เพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้ซึ่งนำเสนอให้เห็นถึงศักยภาพอันน่าดึงดูดใจในการจัดการกับปัญหาที่ซับซ้อน
ในแอพพลิเคชั่นต่างๆ
แม้ว่าความคืบหน้าจนถึงปัจจุบันจะน่าประทับใจ แต่ก็ยังต้องการการทำงานอีกมากเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถทำงานได้ดีกว่าคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก โปรเซสเซอร์ควอนตัมสเกลขนาดเล็กในปัจจุบันกำลังเพิ่มจำนวนของ ไปที่ช่วง 100–1000 แต่ได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวน
และข้อผิดพลาดที่จำกัดความสามารถในการคำนวณ การปรับขนาดเทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุความได้เปรียบเชิงควอนตัมในวงกว้างจะใช้ความเฉลียวฉลาดทางวิทยาศาสตร์และความรู้ด้านวิศวกรรมในสาขาวิชาต่างๆ มากมาย เช่นเดียวกับการทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดระหว่างภาควิชาการและภาคการค้า
ในสหราชอาณาจักรนั้นมีการผลักดันความร่วมมือผ่านซึ่งเป็นโครงการริเริ่มมูลค่า 1 พันล้านปอนด์ ซึ่งตั้งแต่ปี 2014 ได้สนับสนุนฮับเทคโนโลยีในการตรวจจับควอนตัม การสร้างภาพ การสื่อสาร และคอมพิวเตอร์ ศาสตราจารย์ด้านคอมพิวเตอร์ควอนตัมแห่งมหาวิทยาลัยเอดินบะระและผู้อำนวยการ
ฝ่ายวิจัยของ CNRS แห่งมหาวิทยาลัยซอร์บอนน์ในปารีส กล่าวว่า “เรามีระบบนิเวศที่สมบูรณ์ซึ่งทำงานร่วมกันเพื่อผลักดันการขยายขนาดคอมพิวเตอร์ควอนตัมเพื่อมอบแอปพลิเคชันที่มีประโยชน์” เพิ่งได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้านักวิทยาศาสตร์ของสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นโรงงานที่เปิดตัวในปี 2020
ในฐานะโครงการหลัก มีเป้าหมายที่จะเร่งการส่งมอบคอมพิวเตอร์ควอนตัมในสหราชอาณาจักรโดยร่วมมือกับกลุ่มวิจัยและภาคการค้าเพื่อจัดการกับความท้าทายในการขยายขนาด “ส่วนหนึ่งของบทบาทของฉัน คือการรวบรวมนักพัฒนาแอปพลิเคชันและผู้ใช้ปลายทางเพื่อผลักดันการพัฒนาอุปกรณ์ที่มีประโยชน์
“ตอนนี้เรา
อยู่ในขั้นตอนที่ข้อกำหนดของอัลกอริธึมสามารถมีอิทธิพลต่อการออกแบบฮาร์ดแวร์ ทำให้เราสามารถปิดช่องว่างระหว่างกรณีการใช้งานที่ต้องการกับเครื่องจักรที่เกิดขึ้นใหม่ได้ การเปรียบเทียบดังกล่าวยังช่วยให้เข้าใจได้ว่าโซลูชันควอนตัมมีข้อได้เปรียบเหนือสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิกตรงไหน
“ควอนตัมคอมพิวติ้งเป็นเทคโนโลยีที่น่าอัศจรรย์และปฏิวัติวงการ แต่ท้ายที่สุด มันก็เป็นเพียงเครื่องมือคำนวณอีกตัวหนึ่ง” คาเชฟีกล่าวต่อ “การวัดประสิทธิภาพที่เหมาะสมจะช่วยให้เราเข้าใจว่างานใดเหมาะสมที่สุดสำหรับคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม และงานใดสามารถปรับปรุงได้ด้วยโซลูชันควอนตัม”
ให้เหมาะ
กับการใช้งาน เราต้องมั่นใจว่าทีมงาน สามารถผลิตโซลูชันตามพารามิเตอร์ที่ต้องการได้”
มั่นใจว่าการเพิ่มความสามารถพิเศษเหล่านี้ให้กับการนำเสนอเทคโนโลยี จะช่วยเปิดตลาดใหม่ในภาค เช่นเดียวกับในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ “โซลูชันที่ปล่อยแก๊สออกต่ำเหล่านี้สามารถมอบข้อได้เปรียบ
ด้านกระบวนการที่แท้จริงในบางแอปพลิเคชัน” เขากล่าว “เราต้องการทำให้ตัวเลือกเหล่านี้พร้อมใช้งานสำหรับลูกค้ามากขึ้นในชุมชนวิทยาศาสตร์นานาชาติ รวมถึงในภาคการค้าด้วย”ในขณะเดียวกัน สำหรับโจนส์ การเป็นหุ้นส่วนกับ ช่วยให้สามารถเปิดเผยเทคนิคการผลิตแบบพิเศษของบริษัทแก่ฐานลูกค้า
ที่ใหญ่ขึ้นมาก “เรายังคงเป็นบริษัทขนาดเล็กที่มุ่งเน้นการนำเสนอโซลูชันเฉพาะสำหรับโครงการเฉพาะ และเราไม่มีกำลังมากพอที่จะเชื่อมต่อกับลูกค้ารายใหม่” เขาแสดงความคิดเห็น “การเป็นพันธมิตรกับ จะทำให้เราสามารถนำผลิตภัณฑ์และความเชี่ยวชาญทางเทคนิคของเราออกสู่ตลาดโลกได้”
ได้รับประสิทธิภาพส่วนใหญ่มาจากแนวทางทางเทคนิคสองประการ เครื่องยนต์ไฟฟ้าขับเคลื่อนรถด้วยความเร็วสูงสุด 24 กม. ต่อชั่วโมงก่อนที่จะเปิดเครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำมัน และอุปกรณ์แยกกำลังที่รวมเครื่องยนต์เบนซินและมอเตอร์ไฟฟ้าไว้ด้วยกัน ช่วยให้มั่นใจได้ว่าเครื่องยนต์จะทำงานที่โหลด
และความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูงสุดเกือบตลอดเวลา โดยไม่จำเป็นต้องใช้กระปุกเกียร์ผู้ผลิต “บิ๊กทรี” ของอเมริกายังได้พัฒนารถยนต์ไฮบริดภายใต้ความร่วมมือกับกระทรวงพลังงานที่เรียกว่าโครงการรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดที่เริ่มต้นในปี 2536 ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ไม่ได้มีเพียงรายเดียว
ในการพัฒนายานยนต์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ได้พัฒนาส่วนประกอบของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบไฮบริด ซึ่งรวมถึงมอเตอร์ขับเคลื่อนแบบเหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับพร้อมเบรกแบบจ่ายพลังงานใหม่ ตัวควบคุมมอเตอร์ประสิทธิภาพสูง เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ และระบบตรวจสอบ
ที่ช่วยขับเคลื่อนรถยนต์บนท้องถนน รถโรงเรียน รถบรรทุกส่งของ และรถแข่งพลังงานแสงอาทิตย์ โดยรวมแล้ว ชิ้นส่วนที่ผลิตโดยบริษัทให้พลังงานมากกว่า 2,000 คันทั่วโลก และเช่นเดียวกับผู้ผลิตรายใหญ่ บริษัทกำลังพยายามขยายตลาดเฉพาะกลุ่มที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมไปสู่ตลาดมวลชนในวงกว้าง
ซึ่งผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์มักหลีกเลี่ยงเป็นพิเศษ “นั่นเป็นส่วนหนึ่งของสายผลิตภัณฑ์มาตรฐาน” โจนส์กล่าว “ช่วยลดต้นทุนของวัสดุและการผลิต และลดความเป็นไปได้ของเส้นทางรั่วผ่านหน้าแปลน”ให้เกิดและการให้ออกซิเจนมีบทบาทสำคัญ ดังนั้นคุณภาพของการสแกน PET จึงดีขึ้นเมื่อจำนวนเหตุการณ์
ที่ตรวจพบเพิ่มขึ้น คุณภาพจึงขึ้นอยู่กับปริมาณกัมมันตภาพรังสีในเนื้อเยื่อ เวลาถ่ายภาพ และความไวของเครื่องสแกน เป้าหมายสำคัญประการที่สองคือการจำกัดขอบเขตการโต้ตอบของโฟตอนในเครื่องตรวจจับให้แม่นยำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ สิ่งนี้กำหนดความละเอียดเชิงพื้นที่หรือความคมชัดของรูปภาพ
