Azure Quantum เปิดฟีเจอร์ Integrated Hybrid เปิดทางให้ลูกค้ารันอัลกอริธึมผสมระหว่างคอมพิวเตอร์ปกติและคอมพิวเตอร์ควอนตัม ไมโครซอฟท์สาธิตฟีเจอร์นี้ด้วยโค้ดภาษา Q# ทดสอบคุณสมบัติ entanglement จำนวน 10 รอบ หากระบบทำงานได้ถูกต้องก็จะตอบค่า 0 เสมอ แต่ในความเป็นจริงเมื่อรันไปหลายๆ รอบก็จะได้ค่าที่ผิดไปออกมาบ้าง

ตอนนี้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่รองรับฟีเจอร์ Integrated Hybrid ยังใช้ได้กับ Quantinuum H-Series เท่านั้นทางไมโครซอฟท์ระบุว่าจะรองรับคอมพิวเตอร์ของ QCI เพิ่มเติมในอนาคต

กูเกิลสาธิตถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของคิวบิตในคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยการสร้างวงจร Quantum Error Correction ที่รวมเอาคิวบิตจำนวนมากให้ทำงานเหมือนเป็นคิวบิตเดียวได้สำเร็จ เปิดทางสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ในอนาคต

คอมพิวเตอร์ควอนตัมทุกวันนี้มีอัตราการผลิตพลาดสูงเกินกว่าจะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ที่ใช้งานได้จริง มีการเสนอมานานแล้วว่าเพื่อให้สร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ได้ต้องอาศัยคิวบิตจำนวนมากในคอมพิวเตอร์ควอนตัมต่อกันเป็นวงจรทนทานต่อความผิดพลาด หรือ Quantum Error Correction และในงานวิจัยล่าสุดกูเกิลแสดงให้เห็นว่าสามารถสร้างคิวบิตที่รวมเอาจากคิวบิตบนชิปจำนวน 49 คิวบิต เพื่อสร้างเป็นคิวบิตเดียว และยังสามารถทำงานได้ดีกว่าคิวบิตที่สร้างจากคิวบิตบนชิปจำนวน 17 คิวบิต

หลังจากทีมวิจัยจีนตีพิมพ์รายงานวิจัยระบุว่าสามารถแยกตัวประกอบเลขขนาดใหญ่โดยใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเล็ก ซึ่งนำไปสู่การแกะการเข้ารหัส RSA-2048 ได้ด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดเพียง 372 คิวบิต Scott Aaronson นักวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมและผู้อำนวยการ Quantum Information Center มหาวิทยาลัยเท็กซัสก็ออกมาชี้ว่ารายงานฉบับนี้ชี้นำให้เข้าใจไปว่ากระบวนการเร่งความเร็วนี้จะใช้งานได้จริงแม้มีช่องโหว่ในรายงานหลายอย่าง

ทีมวิจัยจีนรายงานถึงเทคนิคการแยกตัวประกอบตัวเลขด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมว่าอาจจะทำได้ง่ายกว่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ โดยอาศัยการประมาณค่าในคอมพิวเตอร์ควอนตัม (quantum approximate optimization algorithm - QAOA) ทำให้จำนวนคิวบิตที่ใช้ในการแยกตัวประกอบน้อยกว่าที่เคยคิดกันมาก

ไอบีเอ็มอัพเดตแผนการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัม ที่ไม่สามารถสเกลอยู่ในชิปตัวเดียวได้ แต่ต้องเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หลายๆ ตัวเข้าด้วยกันเป็นโมดูลเรียกทั้งระบบว่า IBM Quantum System Two โดยระบบนี้เปิดตัวแนวคิดมาตั้งแต่ปีที่แล้ว และผ่านมาหนึ่งปีทางไอบีเอ็มก็ระบุเป้าว่าจะได้เห็นเครื่องทำงานจริงสิ้นปี 2023

เป้าหมายหมายของไอบีเอ็มจะสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับใหญ่กว่า 4,000 คิวบิตภายในปี 2025

ไอบีเอ็มประกาศความสำเร็จในการสร้างชิปควอนตัม Osprey ขนาด 433 คิวบิตสำเร็จ นับว่าทำได้ตามแผนที่วางไว้ตั้งแต่ปีที่แล้ว โดยนอกจากจำนวนคิวบิตจะมากขึ้นแล้ว ความถี่ในการวัดผล (Circuit Layer Operations Per Second - CLOPS) สูงขึ้นถึงสิบเท่าตัวจากหลักพันรอบต่อวินาทีขึ้นมาเป็นหลักหมื่นรอบ

อินเทลประกาศความสำเร็จในการผลิตชิปควอนตัมด้วยเทคโนโลยี EUV โดยมีอัตราความสำเร็จสูงถึง 95% นับเป็นความสำเร็จที่สูงที่สุดที่เคยมีการประกาศกันมา

คอมพิวเตอร์ควอนตัมตอนนี้ยังจำกัดจำนวนคิวบิต (qubit) อยู่ที่ระดับไม่ถึงร้อยคิวบิตเท่านั้น แต่การใช้งานในเชิงการค้าจริงๆ อาจจะต้องการคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดระดับพันคิวบิตไปจนถึงระดับล้านคิวบิต การผลิตชิปควอนตัมได้ปริมาณมากๆ จึงเป็นขั้นตอนสำคัญก่อนคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะเริ่มมีผลต่อชีวิตประจำวันจริงๆ

ที่มา - Intel

นักวิจัยจาก Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven) ในเบลเยียมรายงานถึงการโจมตีกระบวนการแลกกุญแจ Supersingular Isogeny Diffie-Hellman protocol (SIDH) ที่ถูกใช้งานในกระบวนการเข้ารหัส SIKEp434 ที่เพิ่งเข้ารอบ 4 ในกระบวนการคัดเลือกมาตรฐานการเข้ารหัสลับที่ทนทานต่อควอนตัม

การโจมตีนี้ทำให้แฮกเกอร์สามารถดึงกุญแจเข้ารหัสออกมาได้ภายในเวลาเพียงชั่วโมงเดียว บนซีพียูธรรมดาคอร์เดียวเท่านั้น

กูเกิลเปิดตัวบริการ Quantum Virtual Machine (QVM) คอมพิวเตอร์จำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่พยายามเลียนแบบชิป Sycamore ผู้สนใจสามารถเรียกใช้งานผ่านบริการ Colab ได้ฟรี

ชิปที่ QVM จำลองการทำงานได้มีสองรุ่น คือ Weber ซึ่งเป็นชิปที่กูเกิลใช้รันงานระดับ Quantum Supremacy เป็นครั้งแรก และ Rainbow ที่รัน variational quantum eigensolver (VQE) เพื่อจำลองปัญหาทางเคมีขนาดปานกลาง เช่น พลังงานในห่วงโซ่ไฮโดรเจน

แม้ QVM จะใช้งานได้ฟรีแต่ก็จำกัดจำนวนคิวบิตที่ใช้งานได้ ในกรณีที่ต้องการจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ก็สามารถเช่าเซิร์ฟเวอร์จาก Google Cloud มาขยายเพิ่มได้

NIST ประกาศผลการคัดเลือกอัลกอริทึมเข้ารหัสที่ทนทานต่อคอมพิวเตอร์ควอนตัม โดยชุดแรกมี 4 อัลกอริทึมที่จะเข้าสู่กระบวนการจัดทำมาตรฐานต่อไป แบ่งเป็นกระบวนการเข้ารหัสแบบกุญแจลับ/กุญแจสาธารณะ 1 รายการ และกระบวนการสร้างลายเซ็นดิจิทัล 3 รายการ

ประธานาธิบดีโจ ไบเดน เซ็นคำสั่งตั้งคณะกรรมการควอนตัมคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (National Quantum Initiative Advisory Committee) เพื่อกำหนดทิศทางนโยบายด้านควอนตัมคอมพิวเตอร์ของสหรัฐอเมริกา โดยมีตัวแทนจากสถาบันวิชาการ หน่วยวิจัยภาครัฐ และบริษัทเอกชนเข้าร่วม

คำสั่งนี้ดูเหมือนเป็นการตั้งคณะกรรมการด้านวิทยาศาสตร์-งานวิจัยแขนงอื่นๆ ทั่วไป แต่ในคำอธิบายของทำเนียบขาว มีประเด็นน่าสนใจว่า ในอนาคตอันไม่ไกลนัก เมื่อควอนตัมคอมพิวเตอร์พัฒนาจนดีพอ จะสามารถเจาะการเข้ารหัสลับคอมพิวเตอร์ที่เป็นพื้นฐานด้านความมั่นคงออนไลน์ได้ง่าย

อินเทลประกาศความสำเร็จในการผลิตชิปควอนตัมบนเวเฟอร์ขนาด 300 มิลลิเมตรที่เป็นมาตรฐานสำหรับการผลิตชิปทั่วไป เปิดทางสำหรับการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ซึ่งต้องการคิวบิตนับล้าน

งานวิจัยนี้อินเทลร่วมกับศูนย์วิจัย QuTech ที่[ร่วมกันวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาตั้งแต่ปี 2015 โดยพยายามแก้ปัญหากระบวนการผลิตชิปควอนตัมในระดับงานวิจัยทุกวันนี้ที่กระบวนการผลิตเป็นแบบเฉพาะ และมีอัตราความสำเร็จ (yield) ต่ำ ทำให้ในอนาคตหากต้องการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่จำนวน qubit สูงมากๆ ก็จะเป็นปัญหา

Sandbox สตาร์ทอัพด้านเทคโนโลยีควอนตัมในกลุ่มธุรกิจใหม่ X ของ Alphabet บริษัทแม่กูเกิล ประกาศแยกบริษัทออกมาเป็นอิสระ โดยหัวหน้าทีม Jack Hidary จะเป็นซีอีโอของบริษัทตั้งใหม่นี้

Sandbox ก่อตั้งในปี 2016 เป็นหนึ่งในกลุ่มธุรกิจ moonshot ของ Alphabet ที่เรียกรวมในรายงานงบการเงินว่า Other Bets เน้นงานพัฒนาฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ และบริการที่เกี่ยวข้องกับ AI และ Machine Learning บนเทคโนโลยีควอนตัม ตัวอย่างเช่นบริการ การเข้ารหัสที่ทนทานต่อควอนตัม (post-quantum cryptography) เนื่องจากเทคโนโลยีควอนตัมส่วนใหญ่ ยังอยู่ในสถานะงานวิจัย บริษัทจึงมีความร่วมมือกับกับสถาบันการศึกษาหลายแห่ง มีพนักงานประจำ 55 คน

กระทรวงพาณิชย์สหรัฐออกคำสั่งแบนบริษัทต่างชาติอีก 27 แห่ง ในจำนวนนี้มีบริษัทจีน 8 แห่งที่ทำเรื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์เพื่อการทหาร และมีความเชื่อมโยงกับกองทัพจีน แต่ยังไม่เปิดเผยชื่อว่ามีบริษัทใดบ้าง

Gina M. Raimondo รัฐมนตรีว่าการกระทรวงพาณิชย์สหรัฐ ยกตัวอย่างการใช้งานควอนตัมคอมพิวเตอร์ของบริษัทเหล่านี้ว่าเป็นการใช้ถอดรหัสลับ (break encryption) หรือสร้างการเข้ารหัสที่ถอดไม่ได้, การตอบโต้เรือดำน้ำหรือเครื่องบินล่องหน บริษัทเหล่านี้ซื้อชิ้นส่วนหรืออุปกรณ์ของสหรัฐไปเพื่อพัฒนาระบบของตัวเอง จึงต้องสั่งแบนเพื่อไม่ให้เข้าถึงเทคโนโลยีของสหรัฐได้

คำสั่งแบนครั้งนี้ของสหรัฐยังครอบคลุมถึงบริษัทจากรัสเซีย ปากีสถาน ญี่ปุ่น และสิงคโปร์ด้วย

IBM เสนอวิธีการวัดความเร็ว (ในที่นี้ speed) ของคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้วยหน่วยใหม่ที่เรียกว่า CLOPS (Circuit Layer Operations Per Second)

IBM บอกว่าการวัดสมรรถนะของคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบ่งออกเป็น 3 มิติหลักๆ ได้แก่

• ขนาด (scale) เป็นการบอกว่าเราสามารถนำข้อมูลลงไปเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้มากแค่ไหน ปัจจุบันเราวัดกันด้วยจำนวนคิวบิต
• คุณภาพ (quality) เป็นการวัดคุณภาพของวงจร (circuit) ปัจจุบันใช้หน่วยเป็น QV (Quantum Volume)
• ความเร็ว (speed) เป็นการวัดว่าวงจรควอนตัมสามารถทำงานได้แค่ไหนตามระยะเวลาที่กำหนด ซึ่ง IBM เสนอให้วัดเป็นจำนวนชั้นของวงจรต่อวินาที (CLOPS)

IBM เปิดตัวชิปประมวลผลควอนตัม (Quantum Processor) ตัวใหม่โค้ดเนม Eagle สามารถประมวลผลได้ 127 คิวบิต (qubit) ถือเป็นสถิติใหม่ของวงการควอนตัมที่ทำได้เกิน 100 คิวบิต และเอาชนะชิปรุ่นเดิมโค้ดเนม Hummingbird ที่ทำได้ 65 คิวบิต

IBM ระบุว่า Eagle ถือเป็นก้าวสำคัญที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะแซงหน้าคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิคอย่างเห็นได้ชัดเจน สิ่งที่ Eagle พัฒนาขึ้นคือวิธีการวางเรียงคิวบิตแบบ 6 เหลี่ยม (hexagon) ที่ต่อยอดมาจากชิป Falcon รวมถึงการวางแพ็กเกจของชิปแบบ 3D ซ้อนกันเป็นชั้นๆ ด้วย (ตามภาพ)

แผนการของ IBM คือจะออกชิปควอนตัมรุ่นหน้าโค้ดเนม Osprey ในปี 2022 (433 คิวบิต) และ Condor ในปี 2023 (1,121 คิวบิต)

ทีมวิจัยนำโดยศาสตราจารย์ Jian-Wei Pan จาก University of Science and Technology of China รายงานถึงคอมพิวเตอร์ควอนตัม Zuchongzhi ขนาด 66 คิวบิต โดยทีมงานวิจัยสามารถสาธิตการแก้ปัญหา Boson Sampling ด้วยคิวบิตจำนวน 56 คิวบิตในชิปและรัน 20 วงรอบประมวลผล เป็นการสาธิตว่า Zuchongzhi สามารถประมวลผลงานบางชนิดได้โดยที่คอมพิวเตอร์ทั่วไปทำไม่ได้ เข้าสู่พลังประมวลผลระดับ Quantum Supremacy

AWS ประกาศความร่วมมือกับ Caltech สร้างอาคาร AWS Center for Quantum Computing เป็นศูนย์วิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมร่วมกัน ทั้งการวิจัยวิจัยร่วมและการสนับสนุนนักเรียนในมหาวิทยาลัยให้เข้ามาศึกษาเทคโนโลยี ผ่านทางการให้ทุนการศึกษา, โครงการฝึกงาน, และงานสัมมนาต่างๆ

ศูนย์แห่งนี้นับเป็นศูนย์วิจัยร่วมกับภาคธุรกิจแห่งแรกของ Caltech

AWS ตั้งเป้าพัฒนาฮาร์ดแวร์ quantum error correction เทคโนโลยีที่จะทำให้สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมได้แม้มีสัญญาณรบกวนไปบางส่วนก็ตาม เป้าหมายนี้เหมือนกับกูเกิลที่เปิดศูนย์วิจัยไปเพื่อสร้างเทคโนโลยีแบบเดียวกัน

กูเกิลเปิดศูนย์พัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมในเมือง Santa Barbara รวมเอาศูนย์ข้อมูลคอมพิวเตอร์ควอนตัม, ห้องวิจัย, และศูนย์ผลิตชิปควอนตัมไว้ในศูนย์เดียวกัน โดยมีเป้าหมายใหญ่คือการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบบ quantum error-correction ที่มีขนาด 1,000,000 คิวบิต แต่ใช้งานจริงเหมือนเครื่อง 1,000 คิวบิต

กูเกิลเคยแถลงถึงเป้าหมายคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับล้านคิวบิตไว้ตั้งแต่ปี 2019 หลังจากกูเกิลคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่แก้ปัญหา Quantum Supremacy หรือการแก้โจทย์ที่คอมพิวเตอร์ปกติไม่สามารถทำได้แม้จะทุ่มทรัพยากรลงไปมหาศาล (โจทย์ไม่มีประโยชน์ในโลกความเป็นจริงแต่เป็นโจทย์ที่คอมพิวเตอร์ปกติแก้ไม่ได้)

NVIDIA เปิดตัว cuQuantum SDK ชุดพัฒนาซอฟต์แวร์สำหรับจำลองการทำงานคอมพิวเตอร์ควันตัมบนชิปกราฟิก

ตัว SDK มีตัวเลือกแนวทางการจำลองคอมพิวเตอร์ควันตัม เช่น แบบ state vector จะได้ผลที่แม่นยำแต่เปลืองหน่วยความจำมาก ทำให้จำลองคอมพิวเตอร์ควันตัมได้ประมาณ 50 qubit บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ และแบบ tensor network simulations ที่ใช้หน่วยความจำน้อยกว่าแต่อาศัยการประมวลผลมากกว่า แนวทางนี้ทำให้ทำให้ NVIDIA สามารถจำลองชิป Google Sycamore ชิปตัวแรกที่ผ่านระดับ Quantum Supremacy บนคอมพิวเตอร์ Selene ที่วงจรความลึก 20 ชั้น ได้ในเวลาไม่ถึงสิบนาที

เศรษฐกิจจีนได้รับผลกระทบจากนโยบายการค้าของสหรัฐฯไม่น้อย ทำให้จีนต้องลุกขึ้นมาพึ่งพิงตัวเองโดยเฉพาะด้านเทคโนโลยี ล่าสุด Wall Street Journal รายงานว่ารัฐบาลจีนประชุมประจำปี ร่างแผนการใหญ่ 5 ปี ตั้งเป้าเป็นผู้นำเทคโนโลยีเพื่อพัฒนาชาติและความมั่นคงโดยรวม เตรียมสร้างแล็บและลงทุนงานวิจัย AI, ผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์, ควอนตัมคอมพิวติ้ง

ไมโครซอฟท์เปิดบริการ Azure Quantum มาตั้งแต่ปลายปี 2019 และตอนนี้ก็เปิดบริการเป็นการทั่วไปแล้ว โดยบริการนี้เป็นการเช่าเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมจากผู้ผลิตรายต่างๆ ที่เปิดตัวแล้วได้แก่ Honeywell, qci, IonQ, 1QBit, Toshiba

ตัวไมโครซอฟท์นั้นสร้างชุดพัฒนา Quantum Development Kit (QDK) และภาษา Q# ทำให้นักพัฒนาสามารถรันซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์ควอนตัมแบรนด์ใดก็ได้ ขณะที่การเปิดบริการครั้งนี้ Azure จะให้บริการจำลองคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั้งการใช้คอมพิวเตอร์ธรรมดาและชิป FPGA ค่าบริการคิดเป็นชั่วโมง โดยชั่วโมงแรกให้บริการฟรี ส่วนค่าเช่าใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมของผู้ให้ผลิตรายอื่นๆ นั้นไม่ได้เปิดเผยราคา

กลุ่มนักวิจัยร่วมหลายมหาวิทยาลัยในจีนประกาศความสำเร็จในการสาธิตคอมพิวเตอร์ควอนตัมระดับ Quantum Supremacy ที่เป็นเส้นแบ่งระดับศักยภาพของการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม ด้วยการแก้ปัญหา boson sampling ที่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ธรรมดาเป็นเวลานานเพื่อคำนวณ

รัฐบาลสหรัฐ ประกาศตั้งงบ 1 พันล้านดอลลาร์ ตั้งศูนย์วิจัยด้าน AI และควอนตัมคอมพิวเตอร์ จำนวน 12 แห่งทั่วประเทศ

มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ (National Science Foundation หรือ NFS) จะรับผิดชอบการตั้งศูนย์วิจัยด้าน AI จำนวน 7 แห่งร่วมกับมหาวิทยาลัยทั่วสหรัฐ ด้วยงบประมาณราว 300 ล้านดอลลาร์

กระทรวงพลังงานสหรัฐ (Department of Energy หรือ DOE) จะรับผิดชอบการตั้งศูนย์วิจัยด้าน quantum information science (QIS) จำนวน 5 แห่ง ร่วมกับห้องวิจัยแห่งชาติในสังกัด (Argonne, Brookhaven, Fermi, Oak Ridge, Lawrence Berkeley) ใช้งบประมาณรวม 625 ล้านดอลลาร์

Amazon Braket บริการเช่าเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ AWS เข้าสถานะ GA (generally available) เรียบร้อย หลังเปิดทดสอบมาตั้งแต่เดือนธันวาคม 2019

Amazon Braket รองรับทั้งการรันควอนตัมบนซิมูเลเตอร์ และบนเครื่องจริงๆ (QPU หรือ Quantum Processing Unit) จากผู้ให้บริการ 3 รายคือ D-Wave, IonQ, Rigetti ซึ่งมีแนวทางแตกต่างกัน โดย IonQ และ Rigetti เป็นแนวทาง circuit-based ส่วน D-Wave เป็นแนวทาง quantum annealing