Bài học rút ra chính
- Một báo cáo mới cho biết máy tính lượng tử có thể là công cụ chống lại biến đổi khí hậu.
- Công nghệ máy tính mới mang tính cách mạng có thể giúp giảm lượng khí thải carbon cho nhiều ngành công nghiệp.
-
Các chuyên gia nói rằng phát hiện của báo cáo là có cơ sở khoa học vững chắc, nhưng việc chuyển các ý tưởng thành các ứng dụng thực tế sẽ là một thách thức đáng kể.
Một cuộc cách mạng sắp tới trong điện toán lượng tử có thể cải thiện một loạt công nghệ và giúp chống lại biến đổi khí hậu, một báo cáo mới tuyên bố.
Báo cáo từ công ty tư vấn McKinsey & Company nói rằng bằng cách khai thác sức mạnh bí ẩn của cơ học lượng tử, máy tính có thể tìm ra mọi thứ, từ pin tốt hơn đến cách thu giữ carbon phát ra. Công ty dự đoán rằng các máy tính lượng tử hữu ích có thể xuất hiện vào cuối thập kỷ này.
"Việc đáp ứng mục tiêu không phát thải ròng mà các quốc gia và một số ngành công nghiệp đã cam kết sẽ không thể thực hiện được nếu không có những tiến bộ to lớn trong công nghệ khí hậu mà ngày nay không thể đạt được", tác giả của báo cáo viết. "Ngay cả những siêu máy tính mạnh nhất hiện nay cũng không thể giải quyết được một số vấn đề này. Điện toán lượng tử có thể là người thay đổi cuộc chơi trong những lĩnh vực đó".
Quantum Leap
Theo báo cáo của McKinsey, những tiến bộ được thúc đẩy bởi điện toán lượng tử có thể giúp thay đổi nền kinh tế theo những cách cải thiện môi trường. Ví dụ, các kỹ thuật mới có thể làm giảm khí mê-tan do nông nghiệp tạo ra, làm cho việc sản xuất xi măng không phát thải và phát triển công nghệ năng lượng mặt trời tái tạo tốt hơn.
Báo cáo khẳng địnhPin là một lĩnh vực có thể đạt được những tiến bộ vượt bậc nhờ tính toán lượng tử. Việc chế tạo pin lithium-ion (Li-ion) mật độ cao hơn có thể cho phép các ứng dụng mới trong xe điện và lưu trữ năng lượng. Nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng máy tính lượng tử sẽ có thể mô phỏng hóa học của pin theo những cách mà hiện nay không thể thực hiện được.
"Kết quả là, chúng tôi có thể tạo ra loại pin có mật độ năng lượng cao hơn 50% để sử dụng cho xe điện hạng nặng, về cơ bản có thể mang lại hiệu quả kinh tế", theo báo cáo. "Lợi ích carbon đối với xe điện chở khách sẽ không quá lớn, vì những phương tiện này dự kiến sẽ đạt mức chi phí ngang bằng ở nhiều quốc gia trước khi thế hệ máy tính lượng tử đầu tiên trực tuyến, nhưng người tiêu dùng có thể vẫn được tiết kiệm chi phí".
Về bản chất, máy tính lượng tử giải các câu đố khoa học tốt hơn máy tính cổ điển, Michael Biercuk, Giám đốc điều hành và người sáng lập Q-CTRL, một công ty khởi nghiệp về điện toán lượng tử, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Ông nói rằng hầu hết các lĩnh vực khoa học đều dựa vào việc xây dựng các mô hình máy tính để giải quyết các vấn đề khó khăn. Tuy nhiên, ông nói, trong nhiều lĩnh vực sinh học, hóa học và khoa học vật liệu, các mô hình máy tính không hữu ích.
Vật lý cơ bản của hầu hết các hệ thống được nắm bắt trong máy tính tiêu chuẩn và được điều chỉnh bởi các quy tắc của cơ học lượng tử. Biercuk cho biết, cần một lượng lớn tài nguyên tính toán để xây dựng các mô hình máy tính chính xác của các hệ thống thậm chí còn khiêm tốn.
"Máy tính lượng tử có tiềm năng cung cấp sức mạnh tính toán cần thiết để giải quyết một số vấn đề này," ông nói thêm. "Về mặt trực giác, máy tính lượng tử mã hóa các vấn đề được điều chỉnh bởi các quy tắc vật lý lượng tử bằng cách sử dụng các hệ thống tuân theo các quy tắc tương tự. Có một sự tinh tế tuyệt vời trong cách chúng ta có thể tận dụng sự tương ứng đó, nhưng nó đưa ra một bức tranh rằng máy tính lượng tử có thể mở khóa các vấn đề nhất định có liên quan nhiều đến việc giảm thiểu biến đổi khí hậu."
Hy vọng hay Hype?
Các chuyên gia nói với Lifewire rằng các tuyên bố về cải thiện khí hậu trong báo cáo của McKinsey là có cơ sở khoa học vững chắc, nhưng việc chuyển các ý tưởng thành các ứng dụng thực tế sẽ là một thách thức lớn.
"Trở ngại để sớm giải quyết cuộc khủng hoảng biến đổi khí hậu là các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu cách phát triển điện toán lượng tử với ít tiền hơn và cung cấp cho người dùng hàng ngày nhiều hơn", Sergio Suarez Jr., Giám đốc điều hành của TackleAI, nói với Lifewire qua email. "Cho đến khi điều này xảy ra, tất cả chúng ta cần phải làm phần việc của mình để giảm mức sử dụng năng lượng của chúng ta với các máy tính tiêu chuẩn."
Mark Mattingley-Scott, giám đốc điều hành EMEA của công ty điện toán lượng tử Quantum Brilliance, nói với Lifewire qua email rằng kết quả tính toán lượng tử có thể đến nhanh hơn dự đoán của báo cáo. Ông nói thêm: “Có khả năng có một con đường để đạt được tốc độ tính toán cần thiết trong việc triển khai song song ồ ạt vào cuối thập kỷ này.
Một chuyên gia điện toán lượng tử cho biết báo cáo thậm chí còn làm giảm tiềm năng của điện toán lượng tử. Yuval Boger, thuộc công ty điện toán lượng tử Classiq, cho biết báo cáo tập trung vào các quá trình hóa học và phát triển vật liệu, nhưng khả năng của máy tính lượng tử rộng hơn.
"Ví dụ, máy tính lượng tử có thể giúp tối ưu hóa giao thông và do đó giảm quãng đường và lượng khí thải của các phương tiện," Boger nói. "Máy tính lượng tử cũng có thể làm tốt hơn trong việc dự đoán các kiểu thời tiết và giúp hoàn thiện các yêu cầu phát điện."
