สิงคโปร์กำลังทดสอบคอมพิวเตอร์ควอนตัมกับโจทย์วางแผนทางทหาร

สิงคโปร์กำลังนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาทดลองกับโจทย์ด้านกลาโหมที่เป็นรูปธรรม แทนที่จะมองเทคโนโลยีนี้เป็นเพียงงานวิจัยระยะไกล โดยหน่วยงาน Digital and Intelligence Service (DIS) ของกองทัพสิงคโปร์ หรือ SAF และ Defence Science and Technology Agency (DSTA) ร่วมมือกับ IBM เพื่อประเมินว่าการเพิ่มประสิทธิภาพด้วยควอนตัมจะช่วยงานวางแผนภารกิจและโลจิสติกส์ที่ซับซ้อนได้หรือไม่

อย่างไรก็ตาม โครงการนี้ยังเป็นการสำรวจ ไม่ใช่การนำคอมพิวเตอร์ควอนตัมไปควบคุมภารกิจจริงหรือมาแทนที่ระบบวางแผนทางทหารที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน เป้าหมายสำคัญคือการทดสอบโจทย์ที่ใกล้เคียงกับงานจริง เปิดทางให้เข้าถึงทรัพยากรคอมพิวเตอร์ควอนตัมของ IBM และสร้างองค์ความรู้ภายในประเทศ

เริ่มจากโลจิสติกส์และการจัดเส้นทาง

งานระยะแรกมุ่งไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพด้านโลจิสติกส์ เช่น การหาเส้นทางที่เหมาะสมสำหรับรถบรรทุกส่งกำลังบำรุงและรถบรรทุกน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อให้ภารกิจเติมเสบียงเสร็จได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

โจทย์ลักษณะนี้ไม่ได้มีเพียงคำถามว่า “เส้นทางไหนสั้นที่สุด” แต่ต้องคำนึงถึงรถหลายคัน จุดส่งของ ความจุน้ำมัน ระยะเวลา ทรัพยากรที่มีอยู่ และข้อจำกัดด้านปฏิบัติการพร้อมกัน การเปลี่ยนแปลงเพียงเงื่อนไขเดียวอาจทำให้แผนที่ดูดีที่สุดในตอนแรกใช้ไม่ได้

ความร่วมมือยังครอบคลุมการประเมินสถานการณ์วางแผนภารกิจที่ซับซ้อนขึ้น ซึ่งอาจรวมถึงการใช้โดรนไร้คนขับตรวจหากำลังฝ่ายตรงข้าม นักวางแผนจะต้องจัดสมดุลระหว่างจำนวนอากาศยาน เส้นทาง เวลา ทรัพยากร และความเสี่ยงที่เปลี่ยนแปลงไป โดยประกาศของสิงคโปร์ระบุว่านี่เป็นโจทย์สำหรับการศึกษา ไม่ใช่ระบบที่กำลังสั่งการภารกิจจริง

วิศวกรจาก DIS และ DSTA จะทำงานร่วมกับผู้เชี่ยวชาญของ IBM เพื่อพัฒนาและประเมินแนวทางอัลกอริทึมควอนตัมกับโจทย์วางแผนภารกิจตัวแทน กระบวนการลงมือทำกับโจทย์จริงนี้มีความสำคัญ เพราะโครงการไม่ได้ต้องการวัดประสิทธิภาพของอัลกอริทึมเพียงอย่างเดียว แต่ยังต้องการสร้างทักษะและความเชี่ยวชาญของบุคลากรสิงคโปร์ด้วย

เหตุใดงาน “การหาค่าที่เหมาะที่สุด” จึงเหมาะกับควอนตัม

งานจัดตารางและจัดเส้นทางจำนวนมากมีความซับซ้อนแบบผสมผสาน ยิ่งเพิ่มจำนวนรถ จุดหมาย กำหนดเวลา หรือข้อจำกัดต่าง ๆ จำนวนแผนที่เป็นไปได้ก็ยิ่งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งที่ต้องการจึงไม่ใช่แค่แผนที่พอใช้งานได้ แต่เป็นแผนที่มีคุณภาพสูงภายใต้เงื่อนไขที่ขัดแย้งกัน เช่น ความเร็ว ปริมาณเชื้อเพลิง ความจุ และความเสี่ยงต่อภารกิจ

สาเหตุที่มีการศึกษาควอนตัมก็เพราะอัลกอริทึมบางประเภทอาจช่วยแก้โจทย์การเพิ่มประสิทธิภาพที่มีความซับซ้อนสูงได้ในอนาคต แนวคิดเดียวกันนี้ทำให้ภาคการเงินสนใจการใช้ควอนตัมกับการจำลองความเสี่ยง การประเมินราคาสัญญาอนุพันธ์ และงานอื่น ๆ ที่ต้องจัดการกับตัวเลือกจำนวนมาก

แต่คำว่า “ควอนตัม” ไม่ได้หมายความว่าเครื่องจะลองเส้นทางทั้งหมดพร้อมกันแล้วคืนคำตอบที่สมบูรณ์แบบโดยอัตโนมัติ คอมพิวเตอร์ควอนตัมในปัจจุบันยังมีข้อจำกัดและมีสัญญาณรบกวน การอ้างว่ามีข้อได้เปรียบจึงต้องพิสูจน์ด้วยการทดสอบที่ทำซ้ำได้ และต้องเปรียบเทียบกับอัลกอริทึมแบบดั้งเดิมที่มีประสิทธิภาพสูง

ในระยะใกล้ รูปแบบที่มีความเป็นไปได้มากกว่าคือระบบไฮบริดที่ให้คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมและควอนตัมช่วยกันทำงาน ไม่ใช่การยกเครื่องระบบเดิมทั้งหมด การทดสอบของสิงคโปร์จึงมีความหมายตรงที่ช่วยตอบคำถามว่าโจทย์ด้านกลาโหมประเภทใดเหมาะกับวิธีนี้ และผลลัพธ์ดีขึ้นจริงเพียงใด

การสร้างบุคลากรอาจสำคัญพอ ๆ กับผลลัพธ์ของโครงการ

ความร่วมมือกับ IBM เปิดทางให้วิศวกรด้านกลาโหมของสิงคโปร์เข้าถึงทรัพยากรควอนตัมผ่านระบบคลาวด์และทำงานใกล้ชิดกับผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้าน พวกเขาจะได้เรียนรู้ตั้งแต่การแปลงปัญหาในโลกจริงให้อยู่ในรูปแบบที่อุปกรณ์ควอนตัมประมวลผลได้ ไปจนถึงการออกแบบการทดสอบและประเมินผล

ความรู้เหล่านี้อาจช่วยให้สิงคโปร์เตรียมซอฟต์แวร์ ข้อมูล และบุคลากรไว้ล่วงหน้า หากฮาร์ดแวร์และอัลกอริทึมมีความสามารถเพิ่มขึ้นในอนาคต ขณะเดียวกัน ประเทศนี้ยังสำรวจการประยุกต์ใช้ควอนตัมในภาคพลเรือน เช่น โลจิสติกส์ท่าเรือและธนาคาร

ในภาคท่าเรือ โจทย์หนึ่งคือการตัดสินใจว่าจะวางตู้คอนเทนเนอร์ไว้ตำแหน่งใดและระดับใด เพื่อให้หยิบออกมาใช้งานต่อได้รวดเร็วขึ้น ส่วนภาคการเงินมีการวิจัยเรื่องการตรวจจับธุรกรรมทุจริต การรักษาความปลอดภัยข้อมูล และการประเมินราคาสัญญาอนุพันธ์ ทั้งหมดนี้ยังเป็นกรณีศึกษาหรือการทดลอง ไม่ใช่หลักฐานว่าควอนตัมเข้ามาแทนที่คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมแล้วในสิงคโปร์

ความมั่นคงอีกด้าน: ป้องกันภัยต่อการเข้ารหัส

คอมพิวเตอร์ควอนตัมยังเป็นประเด็นด้านความมั่นคงแห่งชาติในอีกมุมหนึ่ง หากในอนาคตมีเครื่องที่มีความสามารถเพียงพอ ก็อาจกระทบการเข้ารหัสแบบกุญแจสาธารณะที่ใช้ปกป้องข้อมูลและการสื่อสารในปัจจุบัน

นั่นทำให้การเตรียมรับมือไม่ควรรอจนกว่าเครื่องควอนตัมขนาดใหญ่จะพร้อมใช้งาน ธนาคารกลางสิงคโปร์หรือ Monetary Authority of Singapore (MAS) ระบุว่าต้องการให้สถาบันการเงินมีความพร้อมต่อภัยคุกคามจากควอนตัมก่อนสิ้นทศวรรษนี้ สะท้อนว่าการย้ายไปใช้ระบบป้องกันที่ทนทานต่อควอนตัมจำเป็นต้องวางแผนล่วงหน้า

ตัวชี้วัดสำคัญที่ควรจับตา

ความก้าวหน้าที่มีความหมายจะไม่ใช่เพียงการสาธิตว่าเครื่องควอนตัมสามารถรันตัวอย่างโจทย์เล็ก ๆ ได้ แต่ต้องแสดงให้เห็นว่าวิธีควอนตัมหรือไฮบริดสามารถแก้ปัญหาวางแผนที่ใกล้เคียงกับการใช้งานจริงได้ด้วยคุณภาพ ความเร็ว ความเสถียร และความปลอดภัยที่เป็นประโยชน์จริง

ที่สำคัญ ผลลัพธ์ต้องเปรียบเทียบได้กับวิธีแบบดั้งเดิมที่ดีที่สุดอย่างเป็นระบบ สำหรับสิงคโปร์ คุณค่าในทันทีของโครงการ SAF–DSTA–IBM จึงอยู่ที่การทดลองอย่างมีวินัย ระบุโจทย์ที่อาจเหมาะกับควอนตัม ทดสอบในช่วงที่เทคโนโลยียังไม่成熟 และสร้างผู้เชี่ยวชาญที่สามารถประเมินผลลัพธ์ได้อย่างไม่หลงไปกับกระแสโฆษณา

ผลตอบแทนระยะยาวยังไม่แน่นอน แต่แนวทางนี้ช่วยให้สิงคโปร์เตรียมพร้อมได้โดยไม่ต้องอ้างว่าความได้เปรียบของคอมพิวเตอร์ควอนตัมมาถึงแล้ว