Điện toán lượng tử - Sản phẩm thay đổi công nghệ tương lai

Điện toán lượng tử – Sản phẩm thay đổi công nghệ tương lai

Điện toán lượng tử sẽ có thể làm thay đổi thế giới. Nó có thể biến đổi y học, phá vỡ những mã hóa; và cách mạng hóa các thông tin liên lạc và trí tuệ nhân tạo. Các công ty lớn như IBM, Microsoft và Google đang chạy đua; tranh nhau xây dựng các máy tính lượng tử đáng tin cậy. Trung Quốc đã đầu tư hàng tỷ đô la vào công nghệ mới này. Gần đây, Google đưa ra thông báo rằng họ đã đạt được ưu thế lượng tử; và lần đầu tiên một máy tính lượng tử có khả năng vượt trội hơn một máy tính truyền thống ra đời. Nhưng điện toán lượng tử là gì? Và nó hoạt động như thế nào? Theo dõi ngay bài viết dưới đây của chúng tôi để cập nhật thông tin về vấn đề này rõ hơn nhé.

Tìm hiểu về điện toán lượng tử

Một chip máy tính thông thường sử dụng các bit. Chúng giống như các công tắc nhỏ, có thể ở vị trí tắt – được biểu thị bằng số 0 – hoặc ở vị trí bật – được biểu thị bằng số 1. Mỗi ứng dụng bạn sử dụng, trang web bạn truy cập và ảnh bạn chụp cuối cùng được tạo thành từ hàng triệu bit này trong một số kết hợp giữa số 1 và số 0.

điện toán lượng tử

Điều này hiệu quả với hầu hết mọi thứ, nhưng nó không phản ánh cách vũ trụ thực sự hoạt động. Về bản chất, mọi thứ không chỉ là bật hay tắt. Chúng là không chắc chắn. Và ngay cả những siêu máy tính tốt nhất cũng không giỏi đối phó với sự không chắc chắn. Đó là một vấn đề.

Trong thế kỷ qua, các nhà vật lý đã phát hiện ra khi bạn xuống một quy mô thực sự nhỏ, những điều kỳ lạ bắt đầu xảy ra. Họ đã phát triển một lĩnh vực khoa học hoàn toàn mới để thử và giải thích chúng. Nó được gọi là cơ học lượng tử.

Cơ học lượng tử là nền tảng của vật lý; làm nền tảng cho hóa học, là nền tảng của sinh học. Vì vậy, để các nhà khoa học mô phỏng chính xác bất kỳ điều gì trong số đó; họ cần một cách tính toán tốt hơn để có thể xử lý sự không chắc chắn. Và đó là sự cần thiết của máy tính lượng tử.

Tiềm năng của điện toán lượng tử

Với khả năng xử lý nhanh gấp hàng triệu lần máy tính cổ điển; máy tính lượng tử sẽ giúp con người giải quyết một loạt vấn đề. Peter Chapman, CEO của công ty khởi nghiệp lượng tử IonQ; cho biết: “Sự khác biệt giữa máy tính lượng tử; và máy tính cổ điển thậm chí còn lớn hơn khác biệt giữa máy tính cổ điển và bút, giấy. Bởi vì máy tính lượng tử xử lý thông tin theo cách khác”.

Ở máy tính thông thường, dữ liệu được mã hóa thành số nhị phân (bit) và gán cho 2 giá trị Tắt và Mở, tương ứng là 0 và 1. Nó chỉ có thể nhận được 1 trong 2 giá trị 0 hoặc 1. Trong khi đó, máy tính lượng tử cho phép các hạt hạ nguyên tử tồn tại; đồng thời ở nhiều trạng thái cho phép chúng tồn tại trong khoảng từ 0 tới 1; hoặc cả hai cùng một lúc.

Tiềm năng của điện toán lượng tử

Các bit lượng tử, hay “qubit”, do đó có thể xử lý một lượng thông tin nhanh hơn nhiều so với một máy tính bình thường. Tuy nhiên, máy tính lượng tử không được tạo ra để thay thế máy tính cổ điển. Chúng sẽ là những công cụ đặc biệt; chỉ được sử dụng để giải quyết các vấn đề phức tạp, nặng về dữ liệu; đặc biệt là những vấn đề sử dụng máy học, đòi hỏi hệ thống có thể dự đoán và cải thiện theo thời gian.

Sự quan tâm đến điện toán lượng tử ngày càng gia tăng

Thật vậy, thế giới đang ngày càng quan tâm nhiều hơn đến sự ưu việt mà điện toán lượng tử mang lại. Trong năm 2018, chỉ có chưa đến 1% các tổ chức công nghệ thông tin nhận được những khoản ngân sách tài trợ cho các dự án điện toán lượng tử mà họ đang triển khai.

Tuy nhiên, theo tính toán của công ty phân tích đầu tư Gartner thì cho đến năm 2023; ước tính con số này sẽ tăng lên 20%, tức là tăng đến 20 lần chỉ sau vỏn vẹn 5 năm. Bên cạnh đó, theo các nhà phân tích tại Forrester; các công ty đầu tư mạo hiểm đã “rót” tổng cộng 85 triệu đô la vào điện toán lượng tử trong năm 2015; và chỉ 2 năm sau, con số này đã tăng vọt lên đến hơn 400 triệu đô la.

“Chúng ta thực sự đang ở đúng thời điểm; mà nhiều doanh nghiệp bắt đầu suy nghĩ một cách nghiêm túc về lợi thế của điện toán lượng tử; trong giải quyết các vấn đề mang tính thách thức hàng đầu của nhân loại trong tương lai gần”, Krysta Svore, tổng giám đốc mảng phần mềm lượng tử tại Microsoft chia sẻ.

Công nghệ lượng tử đang được nhiều công ty lớn đầu tư

Từ một thí nghiệm nghiên cứu cơ bản; điện toán lượng tử nay đã phát triển thành một công cụ nắm giữ tương lai của nhiều ngành công nghiệp. Chẳng hạn trong y học, máy tính lượng tử có thể xác định trình tự DNA nhanh chóng; từ đó mở ra khả năng bào chế thuốc đặc thù cho từng cá nhân.

Công nghệ lượng tử đang được nhiều công ty lớn đầu tư

Các chuyên gia dự đoán điện toán lượng tử sẽ giúp con người giải mã nhiều bí ẩn về sinh học; và quá trình tiến hóa, chữa bệnh ung thư và thậm chí thực hiện các bước để đảo ngược biến đổi khí hậu. Thị trường điện toán lượng tử được dự báo sẽ đạt giá trị 64,98 tỷ USD vào năm 2030; so với chỉ 507,1 triệu USD vào năm 2019.

Hiện tại ở Microsoft, Todd Holmdahl đang là người đứng đầu nhóm các nhà phát triển; làm việc trong dự án xây dựng một qubit topo (qubit topological); trong đó đề cập đến công nghệ phân mảnh các electron để lưu trữ thông tin ở nhiều nơi cùng một lúc.

Có thể nói, đây là một cách làm tương đối khác biệt của Microsoft; trong việc tận dụng sức mạnh của điện toán lượng tử so với cách tiếp cận của một công ty lớn khác như Intel; IBM và Google, vốn đang sử dụng các mạch siêu dẫn để chế tạo máy tính lượng tử; tương tự như cách thức cơ bản mà chúng ta đã từng được chứng kiến trên máy tính cổ điển ngày nay.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

− 2 = 5