RESEARCH / FUTURE TECH

ชิปโฟโตนิกส์ MEMS ขนาดจิ๋ว ช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการควบคุมคอมพิวเตอร์ควอนตัม

IEEE Spectrum09 Apr 2026
1 min read
Key Takeaways
  • เทคโนโลยี MEMS Photonics ใหม่ช่วยให้สามารถควบคุมลำแสงเลเซอร์ความหนาแน่นสูงบนชิปขนาดจิ๋ว ซึ่งจำเป็นต่อการขยายขนาดคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้ถึงระดับล้านคิวบิต

ทำไมเรื่องนี้ถึงสำคัญ

การควบคุมคิวบิตจำนวนมากเป็นหนึ่งในอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดของเทคโนโลยีควอนตัมปัจจุบัน ชิปนี้ช่วยให้การจัดการแสงเลเซอร์ล้านลำแสงทำได้ในระดับที่เล็กลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญสู่การสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริงในอุตสาหกรรมความมั่นคงทางไซเบอร์และการพัฒนายา

คณะนักวิจัยจาก MITRE, MIT, University of Colorado at Boulder และ Sandia National Laboratories ได้ร่วมกันพัฒนาชิปโฟโตนิกส์ขนาดเล็กเพียง 1 ตารางมิลลิเมตร ซึ่งมีความสามารถในการควบคุมและหักเหทิศทางของแสงเลเซอร์ด้วยความแม่นยำสูง เทคโนโลยีนี้ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาคอขวดสำคัญในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัม ซึ่งปกติต้องใช้เลเซอร์จำนวนมหาศาลในการควบคุมคิวบิต (Qubits) แต่ละตัว

หัวใจสำคัญของชิปนี้คือแถวของคานดีดขนาดไมโคร (Micro-scale cantilevers) ที่ทำหน้าที่เหมือนแท่นกระโดดสำหรับแสง โดยใช้ชั้นวัสดุอะลูมิเนียมไนไตรด์ (Aluminum Nitride) ที่มีคุณสมบัติเพียโซอิเล็กทริกในการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าให้เป็นการเคลื่อนที่ทางกล เพื่อปรับทิศทางของแสงที่พุ่งออกมาจากปลายคาน ชิปตัวนี้สามารถยิงจุดแสงที่สแกนได้ถึง 68.6 ล้านจุดต่อวินาที ซึ่งมีประสิทธิภาพสูงกว่าเทคโนโลยีเดิมกว่า 50 เท่า

การทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นว่าชิปสามารถฉายภาพที่มีรายละเอียดสูงมากลงบนพื้นที่ที่มีขนาดเล็กกว่าเซลล์ไข่ของมนุษย์ได้ ความสำเร็จนี้ไม่เพียงแต่เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมให้รองรับล้านคิวบิตได้จริง แต่ยังมีศักยภาพในการนำไปประยุกต์ใช้ในเทคโนโลยีการแสดงภาพเสมือนจริง (AR) และการสร้างภาพทางชีวการแพทย์ในอนาคต

สรุปประเด็นหลัก

ชิปขนาด 1 ตารางมิลลิเมตรสามารถสแกนจุดแสงได้ 68.6 ล้านจุดต่อวินาที

ใช้คานดีดขนาดไมโครที่ควบคุมด้วยแรงดันไฟฟ้าเพื่อหักเหทิศทางเลเซอร์

รองรับการขยายตัวของระบบควอนตัมโดยไม่ต้องใช้เลเซอร์แยกส่วนสำหรับทุกคิวบิต

นวัตกรรมและเทคโนโลยี

infrastructure

Micro-scale Cantilever Array

แถวคานดีดขนาดจิ๋วที่ใช้ชั้นวัสดุเพียโซอิเล็กทริกในการเคลื่อนที่เพื่อปรับทิศทางลำแสงเลเซอร์อย่างละเอียด

tools

High-Density Scannable Pixels

ความสามารถในการสร้างจุดแสงที่สแกนได้กว่า 68 ล้านจุดต่อวินาที ซึ่งสูงกว่าระบบ MEMS ทั่วไปถึง 50 เท่า

Developer Impact
วิศวกรด้านฮาร์ดแวร์และควอนตัมสามารถเข้าถึงวิธีการควบคุมแสงที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นในพื้นที่ที่เล็กลง ช่วยลดความซับซ้อนของระบบควบคุมแสงเลเซอร์ในเครื่องมือวิจัยระดับสูง
Keywords
#quantum computing #mems #photonics #semiconductors #mit
Original Source

อ่านข้อมูลเพิ่มเติมจากแหล่งข่าวหลัก

IEEE Spectrum