|
|
| Bên trong một chiếc máy tính lượng tử |
Một bài báo được đăng tải trên trang web của NASA, sau đó bất ngờ bị xóa đi, cho chúng ta thấy Google đã đạt được thành tựu trong chế tạo máy tính lượng tử.
Các kỹ sư của Google đã chế tạo ra một cỗ máy có khả năng giải một bài toán siêu khó mà các siêu máy tính truyền thống không thể làm được.
Bài báo xuất hiện trên trang web của NASA có tiêu đề “Ưu thế lượng tử tối cao sử dụng Vi xử lý Siêu dẫn được lập trình”. Nó mô tả cách thức một máy tính lượng tử có thể giải một bài toán trong 200 giây, mà nếu là siêu máy tính thông thường hiện nay phải mất gần 10.000 năm mới giải được.
Bài báo này nói rằng thí nghiệm của Google đã đánh dấu cột mốc lần đầu tiên một bài toán được thực hiện (thành công) trên bộ xử lý lượng tử. Đây là bài toán kiểm tra xem một tập hợp số rất lớn có thực sự ngẫu nhiên hay không – được gọi là bài toán lấy mẫu ngẫu nhiên. Bài toán này không có nhiều tính ứng dụng trên thực tế, nhưng việc giải được nó cho thấy tiềm năng của máy tính lượng tử là rất lớn.
Theo bài báo, với việc giải thành công bài toán nói trên, Google đã chạm vào được sức mạnh tối ưu của công nghệ lượng tử - hay còn được gọi là “ưu thế lượng tử tối cao” (quantum supremacy).
Máy tính lượng tử là gì?
Khái niệm về máy tính lượng tử được nhà vật lý học Richard Feynman đưa ra lần đầu tiên vào năm 1982. Máy tính lượng tử khác máy tính điện tử ở cách chúng chuyển và lưu trữ dữ liệu.
Máy tính lượng tử là thiết bị tính toán sử dụng trực tiếp các hiệu ứng cơ học lượng tử như tính chồng chập và vướng víu để thực hiện các phép toán trên cơ sở dữ liệu đưa vào. Nếu như ở máy tính truyền thống, dữ liệu được mã hóa thành các con số nhị phân (bit), mà mỗi số được gán cho một trong hai trạng thái 0 hoặc 1, thì ở máy tính lượng tử các dữ liệu là các qubit mà chúng có thể tồn tại ở 0 hoặc 1 hoặc cả hai trạng thái cùng một lúc (chồng chập lượng tử) – cho phép nó xử lý những phép tính phức tạp hơn.
Các công ty nào đang nghiên cứu máy tính lượng tử?
Ngoài Google, nhiều công ty lớn trên thế giới hiện nay đang phát triển các hệ thống máy tính lượng tử. Các công ty công nghệ như IBM, Microsoft, Intel đang xây dựng các thiết bị của riêng họ và đầu tư một lượng lớn tài nguyên để không bỏ lỡ cuộc cách mạng điện toán thế hệ tiếp theo.
Các công ty nhỏ hơn như D-Wave của Canada cũng đang xây dựng các máy tính lượng tử mà các tổ chức như NASA và CIA đang sử dụng.
Máy tính lượng tử sẽ được ứng dụng để giải các bài toán nào?
| |
|
Vi xử lý lượng tử (ảnh: Facts Chronicle)
|
Nhà vật lý học David Deutsch, một trong những người tiên phong trong lĩnh vực máy tính lượng tử, từng tuyên bố rằng máy tính lượng tử có thể giải quyết mọi vấn đề mà máy tính ngày nay bó tay. Nó có thể được sử dụng để mô phỏng các thí nghiệm khoa học quá tốn kém hoặc không thể thực hiện được trong đời thực.
Máy tính lượng tử có thể được sử dụng trong quy hoạch thành phố. Các biến như thời tiết và dân số thay đổi có thể ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng của thành phố. Bằng cách mô phỏng tất cả các biến, các nhà hoạch định chính sách có thể tìm ra cách để loại bỏ tắc nghẽn giao thông và các vấn đề ô nhiễm, hoặc ít nhất là hiểu rõ hơn về chúng.
Nhưng nếu máy tính lượng tử có thể mô phỏng hoạt động của toàn bộ một thành phố, thì tại sao không phải là toàn bộ vũ trụ? Đây là câu hỏi mà giáo sư Seth Lloyd của Viện MIT từng đặt ra. Ông cho rằng thế giới chúng ta tồn tại trên thực tế là một máy tính lượng tử khổng lồ.
Với khả năng tính toán và thực hiện các mô phỏng phức tạp, trong tương lai máy tính lượng tử sẽ trả lời cho chúng ta một số câu hỏi khó hiểu nhất của khoa học và giúp chúng ta tìm hiểu được sự khởi nguồn của vũ trụ.
Theo Independent