ควอนตัมใกล้ตัวกว่าที่คิด สู่การใช้งานในอินเทอร์เน็ตและรถไฟ
เทคโนโลยีควอนตัมกำลังขยับใกล้ชีวิตประจำวัน ตั้งแต่ดาวเทียมอินเทอร์เน็ตควอนตัมถึงระบบนำทางรถไฟความแม่นยำสูง พลิกโฉมการสื่อสารและติดตามตำแหน่ง
เมื่อพูดถึงควอนตัมหลายท่านคงนึกถึงนวัตกรรมล้ำสมัยแบบ ควอนตัมคอมพิวเตอร์ เครื่องจักรขนาดใหญ่ที่มีความซับซ้อนและละเอียดอ่อนเป็นหลัก แต่อาจไม่เป็นแบบนั้นเสมอไปด้วยปัจจุบันควอนตัมขยับเข้ามาเป็นเรื่องใกล้ตัวกว่าที่คิด และอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตประจำวันของเราในไม่ช้า
วันนี้เราจึงมาพูดถึงการริเริ่มผลักดันและใช้งานเทคโนโลยีควอนตัมที่เริ่มขยับเข้ามาใกล้ตัวมากขึ้น
ดาวเทียมสัญญาณควอนตัม อีกระดับแห่งอินเทอร์เน็ต
ผลงานนี้เป็นของ SEALSQ บริษัทผลิตชิ้นส่วนเซมิคอนดักเตอร์จากสวิซเซอร์แลนด์ กับแนวคิดในการให้ดาวเทียมเชิงพาณิชย์กระจายสัญญาณควอนตัมในอวกาศ เพื่อนำมาใช้เป็นสัญญาณในการติดต่อสื่อสารระหว่างองค์กร สถาบันการเงิน และรัฐบาล ทดแทนระบบปัจจุบันที่ยังใช้สัญญาณวิทยุในการสื่อสาร
สิ่งนี้มาจากความก้าวหน้าของเทคโนโลยีควอนตัมที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แนวโน้มการใช้งานได้จริงนำไปสู่การตั้งคำถามความปลอดภัย เนื่องจากกำลังประมวลผลระดับสูงกว่าระบบคอมพิวเตอร์ที่เคยมี อาจทำให้การเข้ารหัสในปัจจุบันหมดความหมาย หลายภาคส่วนจึงเริ่มตื่นตัวพัฒนาระบบความปลอดภัยไซเบอร์อย่างเร่งด่วน
นำไปสู่แนวคิดในการร่วมมือกับ WISeSat บริษัทผู้ให้บริการดาวเทียม เพื่อให้เป็นเครือข่ายอินเทอร์เน็ตควอนตัมรองรับการโจมตีที่จะเกิดขึ้นจากเทคโนโลยีใหม่ สอดคล้องกับแนวทางในปัจจุบันที่ดาต้าเซ็นเตอร์และ AI มีแผนจะถูกส่งไปอยู่บนดาวเทียม เพื่อกระจายการให้บริการไปสู่ระดับโลกง่ายยิ่งขึ้น
ตัวโครงการมีแผนในการจัดส่งดาวเทียมขึ้นสู่วงโคจรเป็นจำนวนทั้งหมด 100 ดวง เพื่อให้สัญญาณครอบคลุมและมีเสถียรภาพในการใช้งานอยู่ที่ 99.9% รองรังการส่งสัญญาณเป็นระยะทางกว่า 7,600 กิโลเมตร โดยจะพร้อมส่งดาวเทียมต้นแบบขึ้นสู่อวกาศในเดือนพฤศจิกายน 2026 และจะพร้อมเปิดใช้งานเฟสแรกภายในปี 2027
ตามกำหนดเครือข่ายดาวเทียมอินเทอร์เน็ตควอนตัมจะพร้อมใช้งานเต็มรูปแบบภายในปี 2033
ระบบนำทางควอนตัม เริ่มต้นทดสอบการใช้งานในรถไฟ
อีกส่วนที่เริ่มนำควอนตัมมาใช้งานคือ การรถไฟแห่งสหราอาณาจักร หรือ GBR ที่เริ่มนำระบบ Railway Quantum Inertial Navigation System (RQINS) ระบบนำทางแบบควอนตัมมาใช้ในการนำทางระบบคมนาคมผ่านรางอย่างรถไฟ พร้อมเริ่มทดสอบการวิ่งบนรถสายไฟสายหลักเป็นที่แรกของโลก
ตามปกติระบบนำทางที่เราใช้งานจะพึ่งพา GPS ที่อาศัยสัญญาณดาวเทียมส่งไปถึงตัวรับสัญญาณบนรถไฟ ร่วมกับอุปกรณ์บอกตำแหน่งที่ติดตั้งตามเส้นทาง อย่างไรก็ตามสัญญาณเหล่านี้ถูกรบกวนได้ง่ายเมื่อเคลื่อนที่ในอุโมงค์ ถูกรบกวนจากสภาพอากาศ หรือแม้แต่ความขัดข้องของเครือข่ายก็อาจเป็นปัญหาจนนำไปสู่อันตรายได้เช่นกัน
นี่เป็นเหตุผลที่ทาง GBR เริ่มนำเซ็นเซอร์ RQINS ที่ไม่ได้อาศัยการตรวจวัดเชิงกล แต่จะทำการตรวจวัดความเฉื่อยของอะตอมที่อยู่ในสถานะเย็นจัดด้วยคลื่นแสง เมื่อมีการเคลื่อนไหวระบบจะตรวจวัดความเปลี่ยนแปลงและนำมาคำนวณเป็นอัตราเร่ง จะทำให้สามารถรับรู้ระยะการเคลื่อนไหวและตำแหน่งรถไฟได้อย่างแม่นยำในระดับไมโครเมตร
จุดเด่นของระบบนี้จะช่วยให้สามารถระบุตำแหน่งของรถไฟอย่างละเอียดได้อย่างแม่นยำ แม้จะเป็นในช่วงเวลาเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง พื้นที่อับสัญญาณ หรือถูกคลื่นรบกวนใดๆ ด้วยอุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างโดยไม่ต้องพึ่งพาสัญญาณหรืออุปกรณ์ภายนอก จึงมีความเสถียรและน่าเชื่อถือในการใช้งานมากกว่า
ข้อดีอีกอย่างของเซ็นเซอร์ RQINS คือ มีค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาน้อยกว่า ระบบ GPS ดาวเทียมเดิมต้นทุนในการติดตั้งและบำรุงรักษาสูงมาก โดยเฉพาะอุปกรณ์ริมทางรถไฟ หรือสภาพอากาศที่ทำให้เกิดการขัดข้องหรือคลาดเคลื่อนจากที่ควรจะเป็นได้ง่าย โดยคาดว่าจะลดงบประมาณในการซ่อมบำรุงถึง 250 ล้านปอนด์(ราว 1.1 หมื่นล้านบาท)/ปี
ในขั้นตอนการทดสอบบนรถไฟ Great Northern สายหลักระหว่าง London และ Welwyn Garden City ที่เป็นเส้นทางวิ่งจริงพบว่า RQINS สามารถทำงานภายใต้สภาวะการวิ่งจริงของรถไฟได้โดยไม่มีการขัดข้อง ติดตามตำแหน่งรถไฟได้อย่างราบรื่น แม้แต่ในพื้นที่อุโมงค์ซึ่งเคยเป็นเขตอับสัญญาณก็ตาม
นี่จึงเป็นอีกหนึ่งระบบน่าสนใจที่อาจได้รับการผลักดันให้ใช้งานในระบบขนส่งทางรางของสหราชอาณาจักรในไม่ช้า
ข้อมูลเหล่านี้สอดคล้องกับทิศทางของสองบริษัทยักษ์ใหญ่อย่าง Google และ Cloudflare ที่ออกมาประกาศยกระดับความปลอดภัยไซเบอร์ เตรียมรับมือการมาถึงของเทคโนโลยีควอนตัม แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า อนาคตที่ควอนตัมจะเข้ามาในชีวิตประจำวันของเราไม่ไกลอย่างที่คิด
และคาดว่าถึงตอนนั้นเทคโนโลยีรอบตัวเราอาจถูกพลิกโฉมไปอีกหลายอย่างก็เป็นได้
ที่มา
