เทคโนโลยีการคำนวณและการประมวลผลเชิงควอนตัมหมายถึงเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่ใช้คุณสมบัติเชิงควอนตัมของอนุภาคและแสงมาเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผล กล่าวคือ หน่วยประมวลผลหนึ่งหน่วย (คิวบิต (qubit)) จะสามารถประมวลผลข้อมูลที่มีค่าหลากหลายรูปแบบ เป็นจำนวนมหาศาลคู่ขนานไปพร้อมกัน ณ จุดเวลาหนึ่ง ๆ ต่างจากคอมพิวเตอร์ระบบบิต (bit) ในปัจจุบัน ซึ่งหน่วยประมวลผลแต่ละหน่วยจะประมวลผลเฉพาะได้เฉพาะข้อมูลแบบฐานสอง คราวละหนึ่งบิตเท่านั้น (Chaichumkhun, 2019)
แนวโน้มในอนาคต
คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะได้รับการพัฒนาให้มีจำนวนคิวบิตเพิ่มขึ้นจาก 64 คิวบิตใน ค.ศ.2020 (IBM, 2020) โดยบรรดาผู้พัฒนาตั้งเป้าหมายว่าจะสามารถเพิ่มเป็นประมาณหนึ่งพันคิวบิตได้ภายใน ค.ศ.2023 ซึ่งถือเป็นจำนวนต่ำที่สุดที่จะสามารถนำไปใช้ประโยชน์ในเชิงพาณิชย์ จากนั้นจะเพิ่มเป็นประมาณหนึ่งล้านคิวบิตภาย ใน ค.ศ.2030 (Hackett, 2020) + ในระยะสั้น คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะยังคงต้องพัฒนาและปฏิบัติการภายใต้การควบคุมพิเศษ แต่ในระยะยาวมีแนวโน้มที่จะสามารถใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่ใกล้เคียงสภาพปกติมากขึ้น อัลกอริทึมควอนตัมที่สามารถใช้ประโยชน์จากศักยภาพของคอมพิวเตอร์ควอนตัมน่าจะได้รับการพัฒนาจนเริ่มใช้ปฏิบัติการได้ราว ค.ศ.2030 (Quantum Flagship, 2020) คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะได้รับการพัฒนาจนสามารถนำมาใช้งานทั่วไปได้ในระยะ 5-10 ปี (WEF, 2020) แต่จะได้รับการต่อยอดจนกระทั่งสามารถแก้ไขปัญหาที่ซับซ้อนสูงสุดได้หลัง ค.ศ.2035 (Ménard et.al., 2020) คอมพิวเตอร์ควอนตัมน่าจะมีจำนวนรวมทั่วโลกราว 2,000-5,000 เครื่อง ใน ค.ศ.2030 (Ibid.) ขนาดตลาดคอมพิวเตอร์ควอนตัมทั่วโลกจะมีมูลค่าประมาณ 1 ล้านล้านเหรียญสหรัฐภายใน ค.ศ.2035 (Hazan et.al., 2020, p.4)
ผลกระทบต่อประเทศไทย
เพิ่มขีดความสามารถในการประมวลผลข้อมูลที่มีขนาดใหญ่และซับซ้อน เช่น ข้อมูลการเงิน การแพทย์ ยา และอุตสาหกรรมขั้นสูง จึงเอื้อให้ใช้ประโยชน์จากข้อมูลได้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ช่วยให้สามารถจำลองสมองมนุษย์ได้สมบูรณ์ ซึ่งนอกจากจะเป็นประโยชน์ในทางการแพทย์และพฤติกรรมศาสตร์แล้ว ยังเสริมสร้างสมรรถนะของปัญญาประดิษฐ์ให้เรียนรู้และตัดสินใจได้แบบทั่วไป โดยไม่จำเป็นต้องอาศัยการแนะนำของมนุษย์ ดังนั้น ปัญญาประดิษฐ์จะมีศักยภาพในการสนับสนุนกิจกรรมของมนุษย์อย่างหลาก-หลายยิ่งขึ้น รวมถึงเพิ่มผลิตภาพของแรงงานทักษะขั้นสูงและทดแทนแรงงานขั้นกลางได้มากขึ้น เร่งการเติบโตของเศรษฐกิจที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลและเศรษฐกิจแพลตฟอร์ม ในประการหลัง จะส่งผลให้แรงงานมั่นคงและได้รับสวัสดิการลดลง เอื้อให้สามารถออกแบบวัสดุและผลิตภัณฑ์ให้ มีคุณภาพและก้าวข้ามขีดจำกัดเชิงเคมีฟิสิกส์ได้มากขึ้น จึงเพิ่มอรรถประโยชน์ของสินค้าและความสามารถในการแข่งขันของผู้ผลิต เพิ่มความเสี่ยงที่การสื่อสารที่ไม่ได้เข้ารหัสแบบควอนตัมจะถูกโจมตี เป็นอันตรายต่อความเป็นส่วนตัวของข้อมูลและความมั่นคงทางไซเบอร์ เพิ่มอำนาจผูกขาดข้อมูลของบรรษัทและรัฐที่ถือครอง ในแง่นี้ จึงกระตุ้นให้เกิดการแข่งขันระหว่างรัฐมหาอำนาจและเพิ่มความไม่มั่นคงโลก
