Máy tính lượng tử - thành tựu đột phá

thứ ba, 17/12/2024

VTV9.vtv.vn - Bước tiến vượt trội về chip lượng tử của Google được các chuyên gia xem là một cột mốc quan trọng trong cuộc đua kéo dài hàng thập kỷ nhằm xây dựng các máy tính lượng tử đủ chính xác để có các ứng dụng thực tế.

Trên thế giới, ngày càng có nhiều khoản đầu tư vào máy tính lượng tử, tận dụng các đặc tính đáng kinh ngạc của vật chất ở quy mô vô cùng nhỏ để cách mạng hóa ngành công nghiệp máy tính. Vậy máy tính lượng tử vận hành như thế nào mà lại có thể giải quyết các vấn đề nhanh hơn rất nhiều so với máy tính truyền thống?

Máy tính lượng tử là bộ xử lý cực kỳ mạnh mẽ, có khả năng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian rất ngắn. Máy tính lượng tử khai thác các đặc tính của vật chất vi mô - nguyên tử, photon và electron - được chi phối bởi các định luật rất đặc biệt.

Các định luật dựa trên tính hai mặt, một nguyên lý, theo đó một vật thể có thể xuất hiện ở nhiều trạng thái cùng một lúc và có thể chồng lên nhau. Một máy tính tiêu chuẩn sẽ không thể sánh được với máy tính lượng tử. Không giống như máy tính truyền thống, máy tính lượng tử không hoạt động trên dữ liệu nhị phân, 0 và 1, mà dựa trên các bit lượng tử hay qubit - trạng thái của chúng có thể chứa nhiều giá trị 0 và 1, và chồng lên nhau theo vô số cách.

Một đặc tính khác của lượng tử là sự liên quan. Hai hạt có thể thấy sự tương quan với nhau, bất kể chúng cách xa nhau đến đâu. Cặp hạt này hoạt động như một thực thể duy nhất. Nếu đặc điểm của một hạt thay đổi, hạt kia cũng thay đổi theo ngay lập tức.

Nhưng công nghệ này phải đối mặt với một trở ngại vật lý. Các đặc tính lượng tử mong manh sẽ biến mất khi tiếp xúc với thế giới bên ngoài. Do đó, để duy trì trạng thái chồng chất của qubit, cần có điều kiện gần bằng 0 tuyệt đối, tức là âm 273,15 độ C.