Micius Quantum Prize

3 กันยายน 2562

 

        เมื่อวันที่ 26 เมษายน ที่ผ่านมา คณะกรรมการผู้ทรงคุณวุฒิจาก University of Science and Technology of China (USTC) ที่เมืองเหอเฟย์ (Hefei) เมืองหลวงของมณฑลอานฮุย สาธารณรัฐประชาชนจีน ได้ประกาศผลรางวัลใหม่ทางด้านวิทยาศาสตร์ คือรางวัล Micius Quantum Prize รางวัลนี้มีจุดประสงค์ที่จะประกาศเกียรติคุณผู้ที่ทำให้เกิดความก้าวหน้าอย่างสำคัญในทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีด้านสารสนเทศศาสตร์เชิงควอนตัม (quantum information science) ซึ่งหมายรวมถึงการสื่อสารเชิงควอนตัม (quantum communication), การจำลองเชิงควอนตัม (quantum simulation), การคำนวณเชิงควอนตัม (quantum computing) และการวัดความเที่ยงตรงสูงเชิงควอนตัม (precise quantum measurement) ฯลฯ นับตั้งแต่แนวคิดรากฐาน จนถึงการเกิดเบรคทรู (breakthrough) ในการทดลอง รางวัลนี้เป็นกิจกรรมสำคัญหนึ่งของมูลนิธิ Micius Quantum Science and Technology Foundation ซึ่งเป็นองค์กรที่ไม่แสวงหาผลกำไรที่ร่วมกันก่อตั้งขึ้นมาโดยกลุ่มนักธุรกิจชาวจีน ผู้ที่ได้รับการคัดเลือกจะได้รับเงินรางวัลท่านละ 1 ล้านหยวน (ประมาณ 4.3 ล้านบาท)

  

     

 

รูปที่ 1 Micius เป็นนามของเมธีและนักวิทยาศาสตร์ชาวจีน ในภาษาอังกฤษเขียนชื่อท่านอีกหลายแบบ เช่น Mencius, Mengzi และ Meng Tzu ในภาษาจีนคือ “โหมวสื่อ (Mozi)” ส่วนในภาษาไทยก็คือ “เม่งจื๊อ” ท่านมีชีวิตอยู่เมื่อประมาณ 475-221 ปีก่อนคริสตกาล (ประมาณยุคสมัยเดียวกับ Democritus นักปราชญ์ชาวกรีกโบราณ) สมัยเด็กท่านร่ำเรียนในสำนักของหลานท่านขงจื๊อ จึงมีแนวคิดหลักตามรอยของท่านขงจื๊อ แต่ก็มีการตีความใหม่ตามแบบของท่านด้วย มีคำกล่าวว่า แนวคิดของขงจื๊อเปรียบได้กับทฤษฏีบิดา ในขณะที่แนวคิดของเม่งจื๊อเป็นทฤษฏีมารดา ท่านยึดมั่นในแนวทางสันติ เชื่อว่ามนุษย์นั้นมีความดีงามโดยธรรมชาติ เหมือนกับน้ำที่จะคงธรรมชาติของการไหลสู่ที่ต่ำ การที่ต่อมาประพฤติไม่ดี นั่นก็เป็นเพราะสิ่งแวดล้อมและ/หรือขาดการศึกษา และผลักดันเรื่องความรักสากล (universal love) ท่านเดินท่องไปตามแว่นแคว้นต่างๆเพื่อเผยแพร่แนวคิดของท่านต่อผู้ปกครองแคว้นในยุคสมัยนั้น (แต่ไม่ค่อยมีใครปฏิบัติตามมากนัก เพราะก็ยังคงมีการรบพุ่งระหว่างแคว้น) ท่านได้เขียนหนังสือสำคัญไว้เล่มหนึ่ง เรียกตามชื่อของท่าน เพื่อเผยแพร่แนวคิดและอบรมสั่งสอนลูกศิษย์  ท่านเคยทำการทดลองทางวิทยาศาสตร์โดยใช้รูเข็มเพื่อพิสูจน์ว่าแสงเดินทางเป็นเส้นตรง ท่านยังได้เสนอแนวคิดที่คล้ายกับกฎข้อที่ 1 ของเซอร์ไอแซค นิวตัน คือ “การหยุดการเคลื่อนที่ก็เพราะมีแรงต้าน ถ้าปราศจากแรงต้าน การเคลื่อนที่จะไม่หยุด” ท่านยังเชื่ออีกด้วยว่าวัตถุต่างๆสามารถที่จะถูกแบ่งย่อยไม่มีที่สิ้นสุด แต่จะมีหน่วยพื้นฐานของวัตถุที่เล็กที่สุด ซึ่งก็สอดคล้องกับแนวคิดพื้นฐานของวิชาฟิสิกส์ควอนตัมในปัจจุบัน (ที่มารูป: http://earlyworldhistory.blogspot.com/2012/03/mencius-confucian-philosopher.html)

 

 

รูปที่ 2 ท่านเม่งจื๊อขณะกำลังสั่งสอนลูกศิษย์ (ที่มารูป: https://www.chinafetching.com/chinese-philosopher-mencius)

 

        มูลนิธิวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีควอนตัมเม่งจื๊อเริ่มต้นการให้รางวัลนี้ในปีพ.ศ. 2561 แต่เนื่องจากความล่าช้าบางประการ คณะกรรมการจึงประกาศรางวัลประจำปีพ.ศ. 2561 ควบกับรางวัลประจำปีพ.ศ. 2562 โดยประเด็นหลักของ 2 ปีนี้ก็คือการคำนวณเชิงควอนตัม (quantum computation) กับ การสื่อสารเชิงควอนตัม (quantum communication) ตามลำดับ โดยจะเน้นไปที่การมีส่วนร่วมส่งเสริมสนับสนุนเชิงวิทยาศาสตร์ในแง่มุมต่อไปนี้

 

  1. การมีส่วนจุดประกายแนวคิดที่เผยโฉมสาขาวิชาการที่กำลังเจริญงอกงามด้านการสื่อสารเชิงควอนตัม [รวมถึงด้านการเข้ารหัสลับเชิงควอนตัม (quantum cryptography) และการเคลื่อนย้ายข้อมูลเชิงควอนตัม (quantum teleportation)]
  2. การคิดค้นแบบแผนและกระบวนการที่สามารถทำได้จริง ซึ่งได้ช่วยให้การดำเนินงานทางด้านการสื่อสารเชิงควอนตัม และ/หรือการคำนวณเชิงควอนตัมสามารถวัดผลได้
  3. เกิดการตระหนักรู้จากผลการทดลองถึงองค์ประกอบรากฐานของคอมพิวเตอร์ควอนตัมและ/หรือการรักษาความปลอดภัยที่ปฏิบัติได้จริงของโครงข่ายการเข้ารหัสลับเชิงควอนตัมขนาดใหญ่

พิธีมอบรางวัลจะจัดให้มีขึ้นในวันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2562

 

ผู้ที่ได้รับรางวัลประจำปีพ.ศ. 2561 มีจำนวน 6 คน ดังต่อไปนี้

 

หมวดทฤษฎี

 

David Deutsch ชาวอังกฤษ อายุ 66 ปี เป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัยอ๊อกฟอร์ด ประเทศอังกฤษ เชี่ยวชาญทางด้านสารสนเทศศาสตร์เชิงควอนตัม เคยเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกสาขาฟิสิกส์ทฤษฎีของศาสตราจารย์ Artur Ekert ได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับการมีส่วนรังสรรค์แนวคิดที่มีอิทธิพลอย่างสำคัญต่อเรื่องเครื่องจักรกลทัวริงเชิงควอนตัม (quantum Turing machine)  และขั้นตอนวิธีต่างๆเชิงควอนตัม (quantum algorithms)” (ที่มารูป: https://twitter.com/daviddeutschoxf)

 

 

 

Peter Shor ชาวอเมริกัน อายุ 60 ปี เป็นศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ประยุกต์ ภาควิชาคณิตศาสตร์ ของมหาวิทยาลัย MIT ประเทศสหรัฐอเมริกา เชี่ยวชาญทางด้านวิทยาการควอนตัม (Quantum Science)  เคยเป็นหนึ่งในสมาชิกของทีมสหรัฐอเมริกาที่ได้รับรางวัลเหรียญเงินในการแข่งขันคณิตศาสตร์โอลิมปิกนานาชาติ (International Math Olympiad) ที่ประเทศยูโกสลาเวีย  ไม่เกินจริงที่จะกล่าวว่าสาขาการคำนวณเชิงควอนตัมคงยังไปได้ไม่ถึงไหน ถ้าขาดซึ่งการมีส่วนร่วมอย่างลุ่มลึกและสำคัญของศาสตราจารย์ Shor ท่านเล่าว่ากำลังสนใจว่าสารสนเทศเชิงควอนตัมเชื่อมโยงอย่างไรกับหลุมดำ (black hole) ได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับผลงานเชิงทฤษฎีที่เปลี่ยนพลิกโฉมองค์ความรู้ด้าน factoring algorithm (หรือที่เรียกขานกันว่า Shor’s algorithm) และ quantum error correction” (ที่มารูป: http://news.mit.edu/2019/mit-professor-peter-shor-wins-micius-quantum-prize-0426)

 

 (ซ้าย) Ignacio Cirac ชาวสเปน อายุ 53 ปี เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ทฤษฎี เป็นผู้อำนวยการของสถาบัน Max Planck Institute of  Quantum Optics ที่เมือง Garching ประเทศเยอรมนี และยังเป็นหัวหน้าแผนกทฤษฎี (Theory Division) ของสถาบันฯด้วย เป็นหนึ่งในผู้บุกเบิกคนสำคัญด้านการคำนวณเชิงควอนตัมและทฤษฎีสารสนเทศเชิงควอนตัม (ขวา) Peter Zoller ชาวออสเตรียน อายุ 66 ปี เป็นศาสตราจารย์นักฟิสิกส์ทฤษฎีประจำ University of Innsbruck ประเทศออสเตรีย เป็นผู้บุกเบิกคนสำคัญอีกคนหนึ่งด้านการคำนวณเชิงควอนตัมและการสื่อสารเชิงควอนตัม ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของสถาบัน Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) ของ Austrian Academy of Science ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2546   

 

        ทั้งสองท่านได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับการมีส่วนร่วมอย่างโดดเด่นด้านทฤษฎีต่างๆที่ช่วยให้การประมวลผลสารสนเทศเชิงควอนตัมในด้านการคำนวณเชิงควอนตัมด้วยไอออนที่ถูกกักขัง, การจำลองเชิงควอนตัมด้วยอะตอมย็นยิ่งยวด และ quantum repeaters สามารถนำไปปฏิบัติแบบขยายได้” (ที่มารูป: https://www.mpg.de/371987/quantenoptik_wissM  และ https://www.uibk.ac.at/ipoint/news/uni_und_auszeichnungen/382630.html)

 

หมวดการทดลอง

 

Rainer Blatt ชาวเยอรมัน-ออสเตรียน อายุ 66 ปี เป็นศาสตราจารย์นักฟิสิกส์ทดลองประจำ University of Innsbruck ประเทศออสเตรีย และดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการด้านวิทยาศาสตร์ของสถาบัน Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) ของ Austrian Academy of Science ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2546  ได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับการบุกเบิกด้านการทดลองที่ทำให้เรื่อง quantum logic gates, การพัวพันแบบหลายอนุภาค, การจำลองเชิงควอนตัม และขั้นตอนวิธีการคำนวณเชิงควอนตัมด้วยไอออนที่ถูกกักขังเกิดเป็นจริงขึ้นได้” (ที่มารูป: https://www.nanowerk.com/news/newsid=13488.php)

 

 

David J. Wineland ชาวอเมริกัน อายุ 75 ปี เป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัยโคโลราโดที่เมืองโบลด์เดอร์ ประเทศสหรัฐอเมริกา และเป็นหัวหน้ากลุ่ม Ion Storage Group ที่ National Institute of Standards and Technology (NIST) ประเทศสหรัฐอเมริกา เคยได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปีพ.ศ. 2555 ได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับผลงานการทดลองระดับเปลี่ยนพลิกโฉมต่างๆที่ช่วยเปิดประตูสู่การค้นคว้าเรื่องการคำนวณเชิงควอนตัม และ มาตรวิทยาเชิงควอนตัม (quantum metrology) ด้วยไอออนที่ถูกกักขัง” (ที่มารูป: https://www.nist.gov/news-events/news/2012/10/nists-david-j-wineland-wins-2012-nobel-prize-physics)

 

 

ผู้ที่ได้รับรางวัลประจำปีพ.ศ. 2562 มีจำนวน 6 คน ดังต่อไปนี้

 

หมวดทฤษฎี

 

Stephen Wiesner ชาวอเมริกัน อายุ 77 ปี เป็นนักฟิสิกส์ชาวอเมริกัน เรียนจบปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยโคลัมเบียที่กรุงนิวยอร์ค ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2556 เบนเข็มชีวิตไปทำงานก่อสร้างที่กรุงเยรูซาเล็ม ประเทศอิสราเอล ได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับการเป็นคนต้นคิดเรื่อง conjugate coding ซึ่งเป็นเสมือนเครื่องมือการเข้ารหัสที่เป็นแรงบันดาลใจให้เกิดการค้นพบการเข้ารหัสลับเชิงควอนตัมที่ใช้งานได้จริง” (ที่มารูป: https://www.mpiwg-berlin.mpg.de/research/projects/origin-and-development-quantum-cryptography)

 

 

 

Artur Ekert ชาวโปแลนด์-อังกฤษ อายุ 57 ปี เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ควอนตัมประจำสถาบันคณิตศาสตร์ มหาวิทยาลัยอ๊อกฟอร์ด ประเทศอังกฤษ และ เป็นผู้อำนวยการผู้ก่อตั้งศูนย์วิจัย Centre for Quantum Technologies (CQT) ของ National University of Singapore (NUS) ตั้งแต่เมื่อปีพ.ศ. 2550  บทความวิชาการของท่านที่ตีพิมพ์เมื่อปีพ.ศ. 2534 ในวารสาร Physical Review Letters อันมีชื่อเสียงชื่อ “Quantum Cryptography Based on Bell Theorem” ได้รับการอ้างถึงมากที่สุดในสาขาการเข้ารหัสลับเชิงควอนตัม และได้รับการคัดเลือกจากคณะบรรณาธิการของวารสารให้เป็นหนึ่งในบทความที่เป็น “หลักกิโลเมตร (milestone)” ของวงการ ท่านได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับผลงานการคิดค้นการกระจายกุญแจควอนตัมบนฐานการพัวพัน (entanglement-based quantum key distribution), entanglement swapping และ entanglement purification” (ที่มาhttps://www.merton.ox.ac.uk/people/professor-artur-ekert)

 

 

รูปที่ 3 ณ ห้องปฏิบัติการวิจัยนาฬิกาอะตอม (Atomic Clock Lab) ของ CQT ซึ่งมีรองศาสตราจารย์ ดร. Murray Barrett (ซ้ายสุด) เป็นหัวหน้า มีนายรัฐกร แก้วอ่วม (เสื้อสีน้ำเงิน) กำลังศึกษาในระดับปริญญาเอก นายรัฐกรเป็นนักเรียนทุนของโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) เรียนจบปริญญาโทสาขาฟิสิกส์จากห้องปฏิบัติการวิจัยทัศนศาสตร์เชิงอะตอมควอนตัม ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (ที่มารูป: https://quantumlah.org/media/presentation/annualreport2018.pdf)

 

รูป: (ซ้าย) Charles H. Bennett ชาวอเมริกัน อายุ 76 ปี เป็นนักฟิสิกส์และ นักทฤษฎีด้านสารสนเทศ (information theorist) ดำรงตำแหน่งนักวิจัยอาวุโส (IBM fellow) อยู่ที่สำนักงานใหญ่ Thomas J. Watson Research Center ของ IBM ใกล้กรุงนิวยอร์ค สหรัฐอเมริกา (ขวา) Gilles Brassard ชาวแคนาเดียน อายุ 64 ปี เป็นศาสตราจารย์ประจำมหาวิทยาลัย Universite’ de Montre’al ประเทศแคนาดา เรียนจบปริญญาเอกด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในสหรัฐอเมริกา มีความเชี่ยวชาญเป็นพิเศษด้านการเข้ารหัสลับเชิงควอนตัม, การเคลื่อนย้ายข้อมูลเชิงควอนตัม และ การพัวพันเชิงควอนตัม เป็นหนึ่งในกลุ่มผู้บุกเบิกรุ่นแรกด้านสารสนเทศศาสตร์เชิงควอนตัม

 

 

        ทั้งสองท่านซึ่งได้ร่วมงานทางวิชาการกันมาอย่างยาวนานได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับผลงานการคิดค้นของท่านทั้งสองในเรื่องการกระจายกุญแจควอนตัม, การเคลื่อนย้ายข้อมูลเชิงควอนตัม และ quantum purification” (ที่มารูป: http://www.futura-sciences.us/dico/d/physics-quantum-cryptography-50003904/ และ https://nouvelles.umontreal.ca/en/article/2019/05/07/china-rewards-gilles-brassard-for-his-role-in-the-quantum-revolution/)

 

หมวดการทดลอง

 

(ซ้าย) Jian-Wei Pan ชาวจีน อายุ 49 ปี เป็นศาสตราจารย์นักฟิสิกส์ควอนตัมประจำมหาวิทยาลัย University of Science and Technology of China (USTC) และยังดำรงตำแหน่งเป็นรองอธิการบดีอีกด้วย มีความเชี่ยวชาญทางด้านความพัวพันเชิงควอนตัม เมื่อเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2559 ศาสตราจารย์ เจียงเหวย แพน และคณะประสบความสำร็จอย่างงดงามในการส่งดาวเทียมควอนตัม Micius ดวงแรกของโลกในโครงการ Quantum Experiments at Space Scale (QUESS) ขึ้นสู่วงโคจร ต่อมาในปีพ.ศ. 2560 วารสาร Nature ยกย่องให้ศาสตราจารย์ เจียงเหวย แพน เป็น “Father of Quantum” เมื่อเดือนมกราคมที่ผ่านมานี้เอง ศาสตราจารย์แพนและคณะในโครง QUESS ได้รับรางวัล 2018 Newcomb Cleveland Prize ของ American Association for the Advancement of Science (AAAS)  (ขวา) Anton Zeilinger ชาวออสเตรียน อายุ 74 ปี เป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ควอนตัมประจำมหาวิทยาลัย University of Vienna ประเทศออสเตรีย และเป็นนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของสถาบัน Institute of Quantum Optics and Quantum Information (IQOQI) ของ Austrian Academy of Science ที่ตัวท่านเป็นประธานมาตั้งแต่ปีพ.ศ. 2556 เชี่ยวชาญด้านการประยุกต์ใช้การพัวพันเชิงควอนตัม เคยเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์ของศาสตราจารย์ เจียงเหวย แพน เมื่อตอนไปเรียนต่อระดับปริญญาเอกด้านฟิสิกส์ที่ University of Vienna

 

        ทั้งสองท่านได้รับการสดุดีจากรางวัล Micius Quantum Prize ว่า “สำหรับการทดลองระดับเปลี่ยนพลิกโฉมในเรื่อง multi-photon interferometry และ free-space quantum transmission ที่ช่วยทำให้การสื่อสารเชิงควอนตัมทางไกลที่มีความปลอดภัยสูงเกิดขึ้นได้จริง” (ที่มารูป: http://www.china.org.cn/china/2013-01/20/content_27739939_7.htm และ https://www.youtube.com/watch?v=aOifxz8M3x4)

 

 

รูปที่ 4  ภาพวาดแสดงการแยกส่งโฟตอนที่พัวพันกันจากดาวเทียมควอนตัม Micius (หนักประมาณ 640 กิโลกรัม)ที่ระดับความสูงประมาณ 500 กิโลเมตรไปยัง 2 สถานีทดลองภาคพื้นดิน ตั้งอยู่ที่เมืองหลี่เจียง (Lijiang) มณฑลยูนนานและที่เมืองเดอะลิงเกอะ (Delingha) มณฑลชิงไห่ ซึ่งอยู่ห่างกัน 1,200 กิโลเมตร โครงการประสบความสำเร็จอย่างงดงาม (ที่มารูป: https://www.youtube.com/watch?v=YZceHE_hPWw)