ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีควอนตัม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

11 ตุลาคม 2562

ศูนย์สื่อสารองค์กรและนักศึกษาเก่าสัมพันธ์

อาจารย์และทีมวิจัยจากศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีควอนตัม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้ประสบผลสำเร็จ สามารถถ่ายภาพ “อะตอมเดี่ยว” สำเร็จเป็นครั้งแรกของประเทศ โดย
ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วรานนท์ อนุกูล ภาควิชาฟิสิกส์และวัสดุศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ ได้กล่าวถึง ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีควอนตัม คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

ที่ตั้งของศูนย์วิจัย

ศูนย์ความเป็นเลิศด้านเทคโนโลยีควอนตัม ณ เวลานี้ยังเป็นเพียงโครงการจัดตั้ง ภายใต้คณะวิทยาศาสตร์ ยังไม่จำเป็นต้องมีพื้นที่ทางกายภาพ อย่างไรก็ดี ศูนย์วิจัยฯ จะมีกลุ่มวิจัยฟิสิกส์ในกำกับ คือ quantum research unit อันประกอบไปด้วยห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่ง ที่ทำงานอยู่กับหลายโครงการวิจัย ตอนนี้ ตั้งอยู่ในอาคารปฏิบัติการกลาง คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่
ปัจจุบัน ศูนย์วิจัยฯ ได้รับการสนับสนุนงบประมาณจาก 2 หน่วยงานหลัก คือ
1) มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ 2) ศูนย์ความเป็นเลิศด้านฟิสิกส์ ในกำกับของสำนักงานปลัดกระทรวงฯ


ส่วนการสนับสนุนด้านครุภัณฑ์เราได้รับจาก 1) มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร 2) สถาบันวิจัยดาราศาสตร์ (องค์การมหาชน) 3) สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน) 4) มูลนิธิ ดร.ชวินท์ และ 5) มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ และคาดว่าในปีงบประมาณ 2563 ศูนย์วิจัยฯ จะได้รับงบประมาณเพื่อผลักดันงานวิจัยควอนตัมภายใต้กรอบยุทธศาสตร์การวิจัยขั้นแนวหน้าของกระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม เพิ่มเข้ามา อีกทั้งยังจะมีงบวิจัยจาก บริษัท ปตท. สำรวจและผลิต เพื่อมาเร่งการสร้างนวัตกรรมฐานเทคโนโลยีควอนตัมอีกบางส่วน

มุ่งเน้นการวิจัยเทคโนโลยีควอนตัม

ปัจจุบัน ศูนย์วิจัยฯ เป็นแห่งเดียวในประเทศไทยที่ทำงานวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมด้านฮาร์ดแวร์โดยใช้อะตอมเย็น หมายถึง เราลงมือสร้างเครื่องคำนวณควอนตัม ขึ้นมาทั้งระบบจริง ๆ ในห้องวิจัย โดยมีความร่วมมือกับกลุ่มวิจัยเศรษฐมิติควอนตัม (quantum econometrics) ของคณะเศรษฐศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ (ศาสตราจารย์ ดร.ทรงศักดิ์ ศรีบุญจิตต์) และกลุ่มวิจัยการโมเดล และการจำลองโดยวิธีคอมพิวเตอร์ ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ (รองศาสตราจารย์ ดร. ปิยรัตน์ นิมมานพิภักดิ์)


นอกจากนี้ศูนย์วิจัยฯ ยังดำเนินงานวิจัยประเภท quick win โดยมุ่งประเด็นไปที่การสร้างนวัตกรรมด้านเซ็นเซอร์ควอนตัม ซึ่ง ณ ปัจจุบัน กำลังดำเนิงานอยู่ 3 โครงการหลัก คือ
1) อุปกรณ์โฟโตนิกส์ซิลิคอนสำหรับการตรวจวัดสารชีวภาพ ร่วมกับสถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ โดยเราทำการสร้างวงแหวนซิลิคอนเพื่อจำลองโครงสร้างระดับพลังงานของอะตอม โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยตรวจวินิจฉัยสารพัดโรคเชิงคลินิก เบื้องต้นจะเน้นไปที่ วัณโรค วัณโรคแฝง วัณโรคดื้อยาหลายขนาน และมะเร็งชนิดต่าง ๆ
2) เครื่องวัดสนามแม่เหล็กเชิงอะตอม ที่มีความไวการวัด สูงกว่า ทุกเทคโนโลยีที่มีให้ใช้เชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน จนเราหวังได้ว่าจะได้เห็นสัญญาณแม่เหล็กจากสมองและหัวใจได้เป็นครั้งแรกเชิงการแพทย์ การได้เห็นสิ่งที่ไม่สามารถวัดได้มาก่อนจะเป็นใบเบิกทางไปสู่เทคโนโลยีใหม่ ๆ อีกมากมาย เครื่องมือนี้ยังสามารถใช้ตรวจหาระเบิด ที่มีองค์ประกอบของไนโตรเจน-14 ตรวจจับการเคลื่อนที่กำลังพลในสนามรบและใต้ทะเล และยังสามารถใช้ในการสำรวจเชิงธรณีวิทยาได้อีกด้วย
3) เครื่องเซ็นเซอร์หาแหล่งน้ำมันและแร่ธาตุใต้พิภพ ที่สามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่อง ในอาณาบริเวณที่เทคโนโลยีอื่น ๆ ไม่สามารถเข้าถึงได้ ด้วยข้อจำกัดเชิงเทคนิค เช่น บริเวณหุบเหวลึก หนอง คลอง บึง กลางป่ารกทึบ เป็นต้น เราออกแบบให้ต้นแบบอุปกรณ์สามารถตรวจจับน้ำมันปริมาณเพียง 108 กิโลกรัมที่ระดับความลึกจากผิวดิน 1 กิโลเมตร ได้ ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้เห็นแหล่งน้ำมันเล็ก ๆ ที่ซ่อนอยู่ทั่วประเทศ ที่ระยะความลึกขุดเจาะได้ด้วยเทคโนโลยีเจาะบ่อบาดาลของชาวบ้าน ที่มีราคาค่าเจาะเพียง 80 บาทต่อเมตร เมื่อเทียบกับการขุดเจาะบ่อน้ำมันในทะเลลึก ที่ราคาบ่อละ 50-100 ล้านบาท


เป้าหมายในอนาคต

เนื่องจากศูนย์วิจัยฯ ได้รับการสนับสนุนกำลังนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเชียงใหม่มากถึง 17 ตำแหน่งในระยะเวลา 5 ปีข้างหน้า ทำให้สามารถคาดหวังได้ว่า มหาวิทยาลัยเชียงใหม่จะมีห้องวิจัยระดับโลกอีกเป็นจำนวนมาก และเมื่อจะลงแข่งขันกันในสนามรถฟอร์มูลาวัน เราก็ต้องสร้างรถฟอร์มูลาวัน ไปแข่งขันระดับโลก

ทีมนักวิจัยของมหาวิทยาลัยเชียงใหม่มีความคาดหวังว่า ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ครั้งสำคัญยิ่งที่เพิ่งผ่านมานี้ ในการถ่ายภาพ “หนึ่งอะตอม” จะได้รับการสนับสนุนและพัฒนาต่อไปเป็นนวัตกรรมหลากหลายชนิด ไม่เพียงคอมพิวเตอร์ควอนตัม แต่ยังจะครอบคลุมทั้งการสื่อสารควอนตัม และเซ็นเซอร์ควอนตัม อันจะเป็นกำลังช่วยให้เกิดเศรษฐกิจฐานนวัตกรรมของประเทศไทยต่อไป 

แกลลอรี่