Origin Wukong สาธิตการส่งผ่านข้อมูลควอนตัมแบบมีเส้นทางควบคุม

ผลที่ทีมจาก Origin Quantum, มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศจีน (USTC) และพันธมิตรรายงาน คือการสาธิต องค์ประกอบการกำหนดเส้นทางของ QRAM แบบ bucket-brigade ที่ทำงานอย่างคงความสอดคล้องควอนตัม บน Origin Wukong ไม่ใช่การสร้างหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มเชิงควอนตัม (QRAM) ที่พร้อมนำไปใช้งานจริงทั้งระบบ

กล่าวอย่างง่าย ระบบนี้ทำหน้าที่คล้ายทางแยกที่เลือกเส้นทางให้ข้อมูลควอนตัมตาม “ที่อยู่” ของข้อมูล โดยยังรักษาสถานะซ้อนทับทางควอนตัมไว้ได้ ผลงานจึงเป็นหลักฐานจากการวัดบนฮาร์ดแวร์ตัวจริงว่า การเคลื่อนย้ายข้อมูลควอนตัมแบบย้อนกลับได้และควบคุมด้วยที่อยู่สามารถทำได้บนชิปตัวนำยวดยิ่งที่พัฒนาในจีน แต่ยังไม่ใช่ข้อพิสูจน์ว่า QRAM ขนาดใช้งานได้หรือผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์อยู่ใกล้แค่เอื้อม 147

สาธิตอะไรได้บ้าง

• เราเตอร์ควอนตัมเดี่ยวทำประสิทธิภาพการส่งผ่านข้อมูลได้สูงสุดราว 98% ขณะที่รายงานเกี่ยวกับงานนี้ระบุค่าความเที่ยงตรงเฉลี่ยของเราเตอร์เดี่ยวที่ประมาณ 94.8% อย่างไรก็ดี บทคัดย่อของต้นฉบับที่เข้าถึงได้ระบุค่าสูงสุดของเราเตอร์แต่ละตัวไว้ที่ 95.74% 41

• นักวิจัยเชื่อมเราเตอร์ที่สร้างแยกกัน 3 ตัวเป็นเครือข่าย 2 ชั้น ในการทดสอบการเข้าถึงแบบสุ่ม เครือข่ายทำประสิทธิภาพการส่งผ่านข้อมูลได้ราว 93% และมีค่าความเที่ยงตรงเฉลี่ยของการกำหนดเส้นทาง 82.4% 71

• โครงสร้างแบบ bucket-brigade QRAM ใช้ต้นไม้ไบนารีของเราเตอร์เพื่อชี้เส้นทางตามที่อยู่ แทนที่จะต้องเปิดใช้งานทุกเส้นทางของหน่วยความจำพร้อมกัน 12

เทคนิคที่ใช้ลดความซับซ้อนของวงจร

เราเตอร์ใช้แนวทางที่เรียกว่า transition-composite gate โดยอาศัยระดับพลังงานที่สูงขึ้นซึ่งเป็นระดับเสริมของอุปกรณ์ตัวนำยวดยิ่ง เพื่อเป็นตัวกลางชั่วคราวสำหรับปฏิสัมพันธ์แบบมีเงื่อนไข จากนั้นควบคุมด้วยพัลส์ไมโครเวฟ วิธีนี้ลดความลึกของวงจร เมื่อเทียบกับการแยกการทำงานเดียวกันออกเป็นเกตดิจิทัลมาตรฐานจำนวนมาก 1

ข้อมูลที่อยู่ถูกเข้ารหัสในสถานะคิวไทรต์ที่ไม่ติดกัน คือ (|0⟩) และ (|2⟩) การเลือกเช่นนี้รองรับสิ่งที่เรียกว่า “eraser detection” หรือการตรวจจับเพื่อคัดทิ้ง: นักวิจัยสามารถใช้ post-selection ตัดผลการทดลองที่บ่งชี้ความผิดพลาดในการควบคุมหรือการรั่วไหลออกจากสถานะที่ต้องการออกไปได้บางส่วน จึงช่วยกรองข้อผิดพลาดโดยไม่ต้องเพิ่มคิวบิตเฉพาะทางจำนวนมากแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมเต็มรูปแบบ 1

ประโยชน์สำคัญคือ ที่อยู่สามารถบังคับเส้นทางของข้อมูลควอนตัมได้โดยยังคงความสอดคล้องและความย้อนกลับได้ของกระบวนการไว้ พร้อมหลีกเลี่ยงลำดับเกตที่ลึกเกินไป ซึ่งข้อผิดพลาดสะสมและการสูญเสียความสอดคล้องจะรุนแรงขึ้นเมื่อขยายต้นไม้การกำหนดเส้นทาง 1

ตัวเลข 98% บอกอะไร และไม่บอกอะไร

ผลการทดลองมีนัยสำคัญเพราะเป็นการประกอบและวัดการกำหนดเส้นทางแบบควบคุมด้วยที่อยู่บนโปรเซสเซอร์ตัวนำยวดยิ่งจริง รวมถึงเครือข่ายสองชั้นที่ต่อพ่วงกัน ไม่ได้หยุดอยู่แค่การจำลองหรือทดสอบชิ้นส่วนเดี่ยว 17

แต่ตัวเลข 98% เป็นตัวชี้วัดประสิทธิภาพการส่งผ่านของเราเตอร์เดี่ยว ไม่ใช่หลักฐานว่า QRAM ที่ทนทานต่อความผิดพลาดในระดับหน่วยความจำขนาดใช้งานได้สำเร็จแล้ว การที่ค่าความเที่ยงตรงของเครือข่ายสองชั้นลดลงเหลือ 82.4% สะท้อนความยากที่ทบต้นขึ้นเมื่อเชื่อมหลายชั้น 71

อุปสรรควิศวกรรมที่ยังต้องแก้ ได้แก่ การรบกวนข้ามกันของสัญญาณควบคุมไมโครเวฟ ความเสถียรในการทำงานที่อุณหภูมิระดับไครโอเจนิก ต้นทุนการเดินสาย การควบคุม และการบูรณาการ ความซับซ้อนในการปรับเทียบ รวมถึงการรักษาความเที่ยงตรงเมื่อขยายจาก 2 ชั้นไปเป็น 4 หรือ 8 ชั้น หลักฐานที่มีอยู่ยังไม่ได้แสดงว่าปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขแล้ว 12

ข้อควรระวังเรื่องสถานะการตีพิมพ์

มีรายงานข่าวบางแหล่งระบุว่างานนี้อยู่ใน Physical Review X แต่ระเบียนปฐมภูมิที่เข้าถึงได้เป็นต้นฉบับบน arXiv ลงวันที่ 24 สิงหาคม 2026 และติดป้ายว่า “Preprint: APS/123-QED” หลักฐานที่ให้มายังไม่ยืนยันบทความฉบับสุดท้ายของ Physical Review X เลขเล่ม หรือ DOI ได้อย่างอิสระ 1