Bài học rút ra chính
- Các nhà nghiên cứu của MIT đã tìm ra cách tạo ra máy tính lượng tử nhỏ hơn.
- Các chuyên gia nói rằng các tiện ích được cung cấp bởi máy tính lượng tử là có thể thực hiện được, nhưng có lẽ còn lâu mới xảy ra.
-
Điện thoại thông minh sử dụng hiệu ứng lượng tử có thể bảo mật tốt hơn.
Máy tính lượng tử một ngày nào đó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị trong túi của bạn.
Các máy tính lượng tử nhỏ nhất hiện nay quá cồng kềnh để có thể di chuyển được, nhưng các nhà nghiên cứu của MIT hiện đã sử dụng vật liệu siêu mỏng để chế tạo qubit siêu dẫn, máy tính lượng tử tương đương với bóng bán dẫn. Đó là một phần của nỗ lực nhanh chóng để làm cho máy tính lượng tử trở nên thiết thực để sử dụng hàng ngày.
"Các thiết bị lượng tử, đặc biệt để cảm nhận được kích hoạt bởi công nghệ lượng tử trạng thái rắn, đang trên đường trở thành kích thước" thiết bị điện tử cá nhân "," Prineha Narang, giáo sư khoa học vật liệu tính toán tại Đại học Harvard, người nghiên cứu về máy tính lượng tử (người không tham gia vào nghiên cứu của MIT), nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. "Rất nhiều lợi thế đối với cảm biến dấu chân nhỏ, đặc biệt là cảm biến lượng tử phân tán."
Thu hẹp khoảng cách
Chìa khóa để tạo ra một máy tính lượng tử thực dụng hơn một phần là về kích thước. Các bóng bán dẫn trong máy tính thông thường được chế tạo theo quy mô nanomet, trong khi các qubit siêu dẫn, tương tự cơ học lượng tử của một bit cổ điển, vẫn được đo bằng milimét.
Các nhà nghiên cứu của MIT đã chế tạo các qubit siêu dẫn có kích thước ít nhất bằng một phần trăm so với các thiết kế thông thường và ít bị nhiễu hơn giữa các qubit lân cận.
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh trong một bài báo gần đây rằng boron nitride lục giác, một vật liệu chỉ bao gồm một vài đơn lớp nguyên tử, có thể được xếp chồng lên nhau để tạo thành chất cách điện trong các tụ điện trên một qubit siêu dẫn. Vật liệu này tạo ra các tụ điện nhỏ hơn nhiều so với tụ điện thường được sử dụng trong qubit, giúp thu nhỏ dấu chân của nó mà không làm giảm đáng kể hiệu suất.
"Hiện tại, chúng ta có thể có 50 hoặc 100 qubit trong một thiết bị, nhưng để sử dụng thực tế trong tương lai, chúng ta sẽ cần hàng nghìn hoặc hàng triệu qubit trong một thiết bị", một trong những tác giả của bài báo, Joel Wang, cho biết trong một bản tin. "Vì vậy, điều rất quan trọng là phải thu nhỏ kích thước của từng qubit riêng lẻ và đồng thời tránh sự nói chuyện chéo không mong muốn giữa hàng trăm nghìn qubit này."
Nguyên tắc bất định
Mặc dù công việc gần đây ở MIT, đừng tính đến việc sắp hết tiền để mua một chiếc iPhone lượng tử.
Máy tính lượng tử có khả năng vẫn ở trong các trung tâm dữ liệu và phòng thí nghiệm trong tương lai gần, James Sanders, một nhà phân tích phụ trách lĩnh vực điện toán lượng tử, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Hầu hết các máy tính lượng tử đều yêu cầu thiết bị làm mát chuyên dụng để đưa các mảng qubit đến nhiệt độ cực thấp. Điều đó nói rằng, công ty khởi nghiệp lượng tử Quantum Brilliance gần đây đã phát triển một máy tính lượng tử có kích thước bằng hộp cơm trưa và có thể chạy ở nhiệt độ phòng.
Tuy nhiên, các ứng dụng thực tế hơn cho cơ học lượng tử trong các thiết bị có thể là sử dụng các nguyên tắc lượng tử như rối và chồng chất. Những điều kỳ lạ này của thế giới lượng tử có thể cung cấp bảo mật hơn cho các thiết bị cá nhân sử dụng chúng. Samsung đã công bố điện thoại thông minh dựa trên công nghệ lượng tử đầu tiên của mình, Quantum 2, bao gồm bộ tạo số ngẫu nhiên lượng tử nhỏ nhất thế giới để bảo mật tốt hơn.
"Về nguyên tắc, bảo mật được cung cấp bởi công nghệ lượng tử không thể bị phá vỡ, vì vậy một chiếc điện thoại được trang bị công nghệ lượng tử có thể hoàn toàn an toàn", Jitesh Lalwani, người sáng lập một công ty khởi nghiệp về điện toán lượng tử, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Máy tính lượng tử cũng có thể cho phép máy học tinh vi, cho phép nhận dạng khuôn mặt và giọng nói tốt hơn, Yuval Boger, CMO tại công ty phần mềm máy tính lượng tử Classiq, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email. Sử dụng máy tính lượng tử, pin điện thoại thông minh tốt hơn - vừa nhẹ hơn vừa có dung lượng năng lượng cao hơn - có thể được tạo ra. Xe ô tô tự hành cũng có thể sử dụng điện toán lượng tử để đạt được hiệu suất tốt hơn cũng như đi các tuyến đường tối ưu và có cảm biến tốt hơn.
"Hiện tại, chúng ta có thể có 50 hoặc 100 qubit trong một thiết bị, nhưng để sử dụng thực tế trong tương lai, chúng ta sẽ cần hàng nghìn hoặc hàng triệu qubit…"
Rainer Martini, một chuyên gia về truyền thông lượng tử tại Viện Công nghệ Steven, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email rằng một ngày nào đó máy tính lượng tử có thể trở thành nền tảng của một người bạn đồng hành siêu thông minh.
"Hãy tưởng tượng bây giờ bạn có thể có sức mạnh tính toán tăng lên đáng kể ở nơi điện thoại không chỉ nhận dạng các từ mà còn cả âm giọng của bạn, môi trường và thậm chí xem và diễn giải các nét mặt của bạn, như cũng như môi trường xung quanh bạn và những người gần đó, "Martini nói."Dựa trên sức mạnh tính toán tăng lên, điện thoại sẽ có thể sử dụng tất cả thông tin đầu vào này để tương tác với người dùng."
