Blockdit Logo (Mobile)
Antnumber9
•
10 มี.ค. 2019 เวลา 14:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
--"สมการของคนไทย (Chachiyo's Formula) กับงานควอนตัมคอมพิวเตอร์ของ google"--
พอดีผมติดตามอาจารย์ ทีปานิส ชาชิโย
ใน facebook แล้วโพสต์ของแกขึ้นมา
ที่หน้าฟีด โดยอ้างถึงสูตรของแก
ที่ถูกนำไปใช้อ้างอิงกับงานวิจัย
ควอนตัมคอมพิวเตอร์ของ google
ant จะมาเล่าให้ฟังว่า
สูตรของอาจารย์ถูกนำไปใช้ยังไง?
และ อาจารย์ ทีปานิส ชาชิโย เป็นคนไทยคนแรกที่มีชื่อในสมการ
ของตัวเองคือใคร?
อาจารย์ ทีปานิส ชาชิโย เกิด มกราคม พ.ศ. 2520 เป็น อาจารย์และนักวิทยาศาสตร์สาขาฟิสิกส์ มีงานวิจัยด้านควอนตัมและฟิสิกส์เชิงคำนวณ บ้านเกิดอยู่จังหวัดร้อยเอ็ด เป็นคนแรกของประเทศไทยที่มีชื่อ กำกับอยู่กับสูตรฟิสิกส์ เรียกว่า สูตรชาชิโย หรือ Chachiyo's Formula ต่อมาปรากฏเป็นเนื้อหาในตำราวิชาฟิสิกส์
เชิงคำนวณของ Oxford
ประวัติด้านการศึกษา
มัธยมต้นศึกษาที่โรงเรียนร้อยเอ็ดวิทยาลัยและมัธยมปลายที่โรงเรียนแก่นนครวิทยาลัย ทุน พสวท. รุ่นที่ 9 ศูนย์แก่นนครวิทยาลัย ส่วนการศึกษาปริญญาตรีสำเร็จการศึกษา
จาก Washington University โท เอก และวิจัยหลังปริญญาเอก สำเร็จการศึกษาจาก Purdue University สหรัฐอเมริกา
ปัจจุบันดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ สถานวิจัยเพื่อความเป็นเลิศทางวิชาการ ด้านควอนตัมโมเดลลิ่ง ของมหาวิทยาลัยนเรศวร เป็นวิทยาลัยเพื่อการค้นคว้าระดับรากฐานที่เรียกว่า "สถาบันสำนักเรียนท่าโพธิ์ฯ"
งานของอาจารย์เป็นข่าวฮือฮาเมื่อ 3 ปีที่แล้ว เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ไทย ที่มีชื่อของสมการ การทดลอง ปรากฏการณ์ ผูกโยงติดอยู่กับชื่อของคนไทยชื่อว่า "Chachiyo's Formula" ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Physics Today ที่มีหัวข้อว่า "A simpler ingredient for a complex calculation"
การนำสมการ Chachiyo's Formula ไปใช้กับงานวิจัยควอนตัมคอมพิวเตอร์ของ google เกิดขึ้นได้ยังไง
อาจารย์เล่าว่า "ขณะที่ขับรถ 8 ชั่วโมงจากสกล มาที่พิษณุโลก เข้ามาในบ้านสิ่งแรกที่ทำก็คือเปิดเครื่อง
คอมพิวเตอร์ เห็นอีเมล์จาก Google เตือนว่า สูตรชาชิโย ถูกอ้างอิงในรายงานวิจัยฉบับหนึ่ง พลิกไปหน้าสุดท้ายเห็นสูตรของเราโชว์
อย่างหรูหรา ก็ชื่นใจไม่น้อย พลิกไปหน้าแรกพบว่า เป็นงานวิจัยจากบริษัท Google นั่นเอง"
งานของอาจารย์เกี่ยวกับการศึกษาทฤษฎี
แขนงหนึ่งของควอนตัมที่ถูกนำมาประยุกต์
ใช้แพร่หลายที่สุดในทางวิทยาศาสตร์ นั่นคือ Density Functional Theory ถ้าพูดถึงสมการที่อธิบายควอนตัมโดยทั่ว
ไปจะอธิบายถึงพฤติกรรมอิเล็กตรอนเดี่ยว
แต่ถ้าพูดถึงพฤติกรรมของอิเล็กตรอนใน
ระบบอิเล็กตรอนหลายตัว ซึ่งมันจะเกี่ยวข้องไปถึงศาสตร์ของเคมี วัสดุศาสตร์ และ อื่น ๆ เป็นระบบหลายอนุภาค จึงจำเป็นต้องใช้ Density Functional Theory เพื่ออธิบายมัน
อาจารย์ได้แก้สมการเดิมที่มันมีอยู่แล้วแต่
ยาวเฟื้อย นำไปใช้ประโยชน์ยาก ให้เหลือเพียงสมการสั้น ๆ เข้าใจได้ง่ายดังรูป
การสร้างควอนตัมคอมพิวเตอร์นั้น เรารู้ว่ายากอยู่แล้ว แต่ก็มีอีกส่วนหนึ่งที่ยากเหมือนกันนั่นคือ "ซอฟแวร์ควอนตัม" เพื่อที่จะรันบนฮาดร์แวร์ที่เป็นควอนตัมคอมพิวเตอร์
โดยทาง google ได้สร้างโปรแกรมชนิดหนึ่งชื่อว่า OpenFermion เป็นแบบจำลอง ควอนตัมคอมพิวเตอร์ ที่สามารถรันได้บนเครื่องคอมพิวเตอร์ธรรมดา ลักษณะคล้ายๆกับ โปรแกรมฝึกบิน ที่นักบิน เข้าไปฝึกใช้งาน จะมีปุ่มควบคุม มีห้องซึ่งตกแต่งภายในจำลองสถานการณ์
เหมือนจริงทั้งหมด ซึ่งหากฝึกจนชำนาญแล้ว จะเข้าไปขับในเครื่องบินจริง ๆ ได้
โดยโปรแกรม OpenFermion เป็น open source สามารถใช้งานได้มีอยู่บน GitHub หลัก ๆ ของโปรแกรมน
ี้เน้นไปที่การจำลองทางโมเลกุลเคมี และ วัสดุ มันช่วยให้นักเคมีแก้ปัญหาต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบยารักษาโรคได้เร็วขึ้น หรือ สร้างวัสดุที่แข็งแรงทนทาน
อย่างโครงรถที่มีน้ำหนักเบาแต่แข็งแรงมากกว่าเหล็ก เป็นต้น
OpenFerimon เปิดโอกาสให้นักวิจัย ใช้สมการควอนตัม สมการฟิสิกส์ มาทดลองรันบนเครื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ หรือถ้าจะพูดให้ชัดเจนขึ้น "จำลอง" ว่ารันบนเครื่องควอนตัมคอมพิวเตอร์ (แต่ที่จริงก็รันบนเครื่องคอมธรรมดา ราคา 2 หมื่นบาทนี่แหละ) โดยหวังว่าในอนาคตอันใกล้ เมื่อมีควอนตัมคอมพิวเตอร์ใช้งานได้จริงๆ ก็สามารถถ่ายโอน โปรแกรมที่เขียนไว้แล้ว ไปใช้ได้เลย
Google เขียนในรายงานวิจัยว่า วัตถุประสงค์หลักของโปรเจค เพื่อเปิดโอกาสให้ควอนตัมคอมพิวเตอร์ เข้ามามีบทบาทในการออกแบบวัสดุชนิด
ใหม่ ๆ ออกแบบยารักษาโรค หรือ ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมี (เพื่อการสังเคราะห์สารที่รวดเร็วและ
ประหยัดพลังงานมากขึ้น) ซึ่งคอมพิวเตอร์แบบเดิม ทำได้ไม่ดีเท่าที่ควร
โดยทีมวิจัยได้ออกแบบ ให้โปรแกรมเชิงควอนตัม สามารถคำนวณสมบัติของสสาร 4-5 ชนิด เช่น เพชร กราไฟท์ (ไส้ดินสอ) ซิลิกอน (เม็ดทราย) และที่สำคัญ ระบบในอุดมคติที่เรียกว่า Uniform Electron Gas หรือ กลุ่มแก๊สของอิเล็กตรอน
ทีมวิจัยเลือกศึกษาแก๊สของอิเล็กตรอน ก็เพราะมันยากมาก และ ใช้เวลานาน ที่จะคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ธรรมดา จึงนับเป็นกรณีศึกษาที่จะพิสูจน์ให้เห็นถึง
ศักยภาพที่สำคัญของควอนตัมคอมพิวเตอร์
แต่ผลการคำนวณที่ได้ ก็ย่อมต้องมีการตรวจสอบ ว่า ถูกต้องหรือไม่ ซึ่งนักวิจัยเลือกใช้ สูตรชาชิโย มาเป็นตัวเปรียบเทียบ ผลปรากฏว่าหากจะรันควอนตัมคอมพิวเตอร์ให้ได้แม่นยำเท่ากับที่สูตรชาชิโย จะต้องเปิดเครื่องไว้ประมาณ 9-10 ชั่วโมง
ant รู้สึกภูมิใจกับหนึ่งประวัติของคนไทยในด้านวิชาการที่ช่วยให้ทั้งโลกเข้าใจธรรมชาติ
มากขึ้นจากสมการ
และสามารถนำไปต่อยอด
ได้อีกมากมายในอนาคต
ขอบคุณทุกท่านที่เข้ามาชม ติดตามเรื่องราวดี ๆ ด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรมได้ที่ antnumber9
โฆษณา