รายการใน World Science Festival Big Ideas Series เรื่อง Quantum Computing : Hype vs Reality ที่ผู้ดำเนินรายการ Brian Greene คุยกับศาสตราจารย์ Seth Lloyd แห่ง MIT ที่ในเว็บไซต์มีข้อมูลช่วยการดูย้อนหลังดังนี้
Participant: Seth Lloyd Moderator: Brian Greene 00:00 - Introduction 02:05 - Participant Introduction 03:12 - Basics of Quantum Mechanics: Double-Slit Experiment 10:31 - Basics of Quantum Mechanics: Wave Particle Duality 18:22 - Basics of Quantum Computation: Particle Spin 24:46 - Basics of Quantum Computing: Quantum vs. Classical 30:20 - Quantum Computers: State of Play 43:38 - Credits
ประเด็นที่สะดุดใจผมอยู่ที่นาทีที่ ๑๓ เมื่อเขาเอ่ยถึง อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ว่าเป็นคนที่เชื่อใน “ปัญญาญาณ” (intuition) ทำให้เขาผิดบ่อย และ ศ. เสธ ลอยด์ บอกว่าตนเองก็ผิดมากกว่าถูก เป็นเรื่องที่นักการศึกษาไทยน่าจะให้ความสนใจ และให้ความสำคัญ เพื่อดึงกระบวนทัศน์เน้นถูก-ผิด ออกไปจากระบบการศึกษาไทย หันไปเน้นความสร้างสรรค์ กล้าลองผิดลองถูก ที่ในยุคอนาคตเป็นหัวใจของการพัฒนาคน
สอดคล้องกับโลกของอนุภาคจิ๋ววววว ที่มีธรรมชาติกำกวม เป็นได้ทั้งคลื่นและอนุภาคในเวลาเดียวกัน ยิ่งกว่านั้น ยังอยู่ต่างที่ในเวลาเดียวกันได้ด้วย รวมทั้งเมื่อเคยพบกันจะยังคงสื่อสารกันได้แม้จะแยกกันไปไกลมากและนานมาก เราใช้วิธีคิดวิธีรู้วิธีเข้าใจแบบโลกมนุษย์ในมิติตาเห็น สัมผัสได้ จะมึนงง ต้องใช้จินตนาการแบบแย้งตนเอง โดยไม่กลัวผิดดดดด เพราะผิดนำมาก่อน ตามด้วยถูก ซึ่งก็ไม่รู้ว่าจะมาเมื่อไร
บันทึกนี้จึงต้องสวมวิญญาณเขียนแนวประหลาด ไม่กลัวถูกหาว่าบ้าๆๆๆๆ ไม่กลัวผิดดดดด
มิน่า ศ. เสธ ลอยด์ จึงไว้ผมทรงนี้ และแต่งตัวแบบนี้ ที่น่าจะช่วยให้ทำวิจัยด้าน Quantum Physics ได้อย่างมั่นใจ แถมท่านยังพูดคำว่า counter intuitive ที่นาทีที่ ๑๔ ตามด้วยคำว่า weird (พิลึก) และเพราะเข้าใจยาก เขาจึงช่วยให้ผู้ฟังเข้าใจด้วยข้อสรุปในนาทีที่ ๑๘ ดังนี้
บรรทัดสุดท้ายของข้อสรุป ที่ไม่อยู่ในภาพข้างบน คือ Measurement “Collapses” Probability Wave ที่ผมตีความว่าเมื่อไรที่เราไปยุ่งกับเจ้าอนุภาคจิ๋ววววว นี้ มันจะหมดสภาพที่เรียกว่า Probability หรือ “มีหลายหน้า” ทันที เราจะเห็นแต่หน้า “บวก” ของมัน
แสดงความมีตัวตนของอนุภาคจิ๋ววววว นี้ ที่นักวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้าน ควอนตัม กำลังหาวิธีจับมาใช้ประโยชน์ และคาดการณ์ว่า เมื่อ ควอนตัมคอมพิวเตอร์มาถึง คอมพิวเตอร์แบบที่เราใช้อยู่ในปัจจุบันจะหายวับไปกับตา เพราะเขาคาดว่า คอมพิวเตอร์อนุภาคจิ๋ววววว นี้ จะมีพลังกว่าถึงหมื่นเท่า
เท่ากับว่า เรารู้จักความ “มีหลายหน้า” ของอนุภาคจิ๋ววววว นี้จากพฤติกรรมของมัน แต่เมื่อไรเราเอา “ไฟ” ไปส่องดู มันจะให้เห็นเฉพาะหน้า “บวก” เท่านั้น ผมอดไม่ได้ที่จะนึกถึงนักการเมืองไทยที่กำลังดังระเบิดในขณะนี้ ว่า มีสภาพของอนุภาคจิ๋ววววว แม้จะเงินมากคับประเทศ
ความ “พิลึก” ของอนุภาคจิ๋ววววว ยังไม่หมด เพราะเขาเป็นตัวไม่อยู่นิ่ง เขาหมุน (spin) อยู่ตลอดเวลา และที่พิลึกกึกกือคือ เขาทั้ง หมุนขึ้น (spin up) และ หมุนลง (spin down) ในเวลาเดียวกัน แต่เมื่อเราเอาเครื่องมือเข้าไปยุ่งกับเขา ก็จะจับได้เฉพาะสภาพหมุนขึ้น หรือสภาพหมุนลงเท่านั้น มนุษย์ตัวโตอย่างเราๆ ไม่งง ก็ไม่ใช่คน
ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้คุณสมบัติความพิลึกดังกล่าวให้เป็นประโยชน์ เปรียบเทียบกับคอมพิวเตอร์ธรรมดาได้ดังนี้
ฟังแล้วผมเกิดความคิดว่า มนุษย์เราก็ต้องฝึกใช้หลักการควอนตัมในชีวิตของตนเอง ที่ในช่วงเวลาห้าหกปีที่ผ่านมาผมส่งเสริมให้ครูฝึกนักเรียนให้เป็นคนที่ “เชื่อครึ่งไม่เชื่อครึ่ง” ที่ภาษาอังกฤษคือ skeptical แปลเป็นไทยอีกทีว่าเชื่อและไม่เชื่อในเวลาเดียวกัน และใน future skills ๑๗ ตัวที่ผมเคยเสนอไว้นั้น ตัวที่ผมให้น้ำหนักมากที่สุดคือ ambiguity - ความกำกวม
ฟังไปเรื่อยๆ ผมก็ค่อยๆ กระจ่างขึ้น ว่าเจ้าอนุภาพอีเล็กตรอน และ โฟตอน ที่เราเอามาใช้ในเครื่องใช้ ไอที ทั้งหลายนั้น ที่จริงเขามีคุณสมบัติเชิงควอนตัมอยู่ แต่เรารู้จักเขา และเอามาใช้ที่คุณสมบัติส่วนที่เป็นหน้าเดียว ด้วยข้อจำกัดของความเข้าใจ และข้อจำกัดของเครื่องมือ เมื่อความเข้าใจทฤษฎีควอนตัมชัดเจนขึ้น จึงสามารถออกแบบเครื่องมือที่ใช้ประโยชน์ความพิลึกที่เป็นธรรมชาติควอนตัมได้
ผมอดคิดไม่ได้ว่า หลักการทำนองเดียวกัน ใช้ได้กับเรื่องการศึกษา หรือการเรียนรู้ เมื่อไรก็ตาม เราให้น้ำหนัก ถูก-ผิด เราใช้ประโยชน์ได้เฉพาะด้านถูกของเรื่อง แต่หากเราให้น้ำหนักครึ่ง-ครึ่ง แก่ทั้งถูกและผิด เราจะมีปัญญาเพิ่มขึ้น ที่ตามคำบอกของนักฟิสิกส์ควอนตัม เพิ่มขึ้นหมื่นเท่า ไม่ใช่เพิ่มสองเท่า
รายการนี้นาน ๔๕ นาที แต่ผมใช้เวลาสองสามชั่วโมงฟังๆ หยุดๆ เพื่อทำความเข้าใจแล้วสะท้อนคิดเขียนบันทึกนี้ ด้วยความสนุกสนาน ได้เรียนรู้วิธีการทำความเข้าใจเรื่องที่ตนเองไม่มีพื้นความรู้ ว่าต้องตัดออกเป็นชิ้นเล็กๆ ค่อยๆ ย่อย และวิธีย่อยที่ดีที่สุดคือสะท้อนคิด แล้วเขียน ซึ่งเป็นเทคนิคที่ครูต้องฝึก สำหรับใช้ออกแบบการเรียนรู้วิชายากๆ ให้แก่ศิษย์
ภาพอธิบายข้างบน บอกเราว่า คอมพิวเตอร์ธรรมดาใช้พลังของ or แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้พลังของ and ที่เมื่อ Qbit มากขึ้น การทำงานจะเร็วขึ้นเป็นหมื่นเท่า คำอธิบายต่อไปคือ ใช้พลังของ interference - สิ่งรบกวน ที่มนุษย์เราได้รับการฝึกให้ขจัดหรือหลบหลีก แต่ควอนตัมคอมพิวติ้ง มุ่งใช้ประโยชน์ นำสู่แนวความคิดว่า การศึกษาต้องมุ่งหนุนให้เด็กไม่กลัวสิ่งรบกวนในชีวิต และเรียนรู้วิธีนำมาใช้ประโยชน์ ท่านที่สนใจเรื่องนี้สามารถอ่านจากหนังสือเล่มใหม่ของผมได้ ชื่อ ปลุกพลังซ่อนเร้นในมนุษย์ ที่อ่านต้นฉบับได้ที่ www.gotoknow.org/posts/tags/adam grant
Interference นี่เองที่เป็นกลไกเลือกตัวเลือกเป็นล้านล้านแบบในเวลาเดียวกัน ได้ตัวเดียวที่เหมาะสมที่สุด แหม!!!!! ตรงกับเรื่องชีวิตจริงของของมนุษย์อีกแล้ว ชีวิตมนุษย์เราจะมีชีวิตรอดมาเป็นผู้เป็นคนพอจะเงยหน้าอ้าปากกับเขาได้บ้างนั้น ต้องฟันฝ่าด่านมายาสารพัดกิเลสตัณหา ที่เป็น “สิ่งรบกวน” ชีวิตที่ดี หรือกล่าวใหม่ว่า “สิ่งรบกวน” เป็นเครื่องมือเลือกวีรบุรุษ วีรสตรี
นึกออกแล้ว คอมพิวเตอร์ธรรมดา ใช้โมเดลเส้นตรง (linearity) แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้โมเดลความซับซ้อน (complexity) ที่ผมกำลังพยายามฝึกดำเนินชีวิตของตนเองนั่นเอง
ความฉลาดของ ศ. เสธ ลอยด์ เห็นได้ตลอดเวลา ๔๕ นาทีของการสนทนา แต่ที่เด่นชัดที่สุดอยู่ที่นาทีที่ ๔๒ เมื่อถูกขอให้ทำนายว่าจะมีควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้เมื่อไร ท่านตอบว่า 10 – 5 + never ที่ผมตีความว่าเป็นวิธีตอบแบบใช้หลักการควอนตัม
ศ. เสธ ลอยด์ บอกว่า การประยุต์ใช้เทคโนโลยีควอนตัมช่วยความแม่นยำในการวัด มีการประยุกต์ใช้แล้ว เช่นในการตรวจ MRI (Magnetic Resonance Imaging) แต่การพัฒนาเป็นระบบควอนตัมคอมพิวติ้ง ยากกว่า
ข้อสรุปการเรียนรู้สุดท้ายของผม โลกแห่งความเป็นจริง ไม่มีพลัง พลังอยู่ที่โลกแห่งความน่าจะเป็น
วิจารณ์ พานิช
๑๙ ม.ค. ๖๘
