Bài học rút ra chính
- Máy tính lượng tử có thể nhỏ hơn rất nhiều nhờ một bước đột phá của các nhà nghiên cứu Đại học Cambridge.
- Tuy nhiên, các chuyên gia nói rằng máy tính lượng tử không thể sớm cung cấp năng lượng cho các thiết bị cá nhân.
- Điện toán lượng tử chạy trên đám mây có thể giúp các nhà khoa học khám phá các vật liệu và thuốc mới.
Một ngày nào đó, một chiếc máy tính lượng tử có thể phù hợp trên bàn làm việc của bạn, nhưng đừng mong đợi nó sẽ sớm cung cấp năng lượng cho PC của bạn.
Các nhà nghiên cứu tại một tập đoàn do Đại học Cambridge đứng đầu đã tìm ra cách để ép một hệ điều hành có thể hoạt động máy tính lượng tử vào một con chip. Điện toán lượng tử hiện đang được khám phá như một cách để thực hiện mọi thứ từ việc làm cho máy bay nhẹ hơn đến phá vỡ mã hóa mạnh. Tuy nhiên, đừng từ bỏ điện thoại thông minh của bạn.
"Không ai có thể có một máy tính lượng tử trong nhà hoặc trong túi của họ sớm, hoặc có thể là bao giờ", Matt Doty, giáo sư kỹ thuật máy tính tại Đại học Delaware, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
"Tác động ngay lập tức đến cuộc sống của con người có thể sẽ đến từ các dịch vụ đám mây sử dụng máy tính lượng tử để cung cấp sức mạnh duy nhất, có thể chạy ngầm theo cách mà người dùng không rõ ràng."
Bước vào Thời đại lượng tử
Hệ thống lượng tử mới có tên là Deltaflow. OS, và được thiết kế bởi công ty khởi nghiệp Riverlane của Đại học Cambridge để chạy bằng một phần nhỏ không gian cần thiết trong phần cứng trước đó.
"Nói một cách đơn giản nhất, chúng tôi đã đặt một thứ đã từng lấp đầy một căn phòng lên một con chip có kích thước bằng đồng xu và nó hoạt động", Matthew Hutchings, đồng sáng lập của SEEQC, một công ty máy tính lượng tử cho biết hợp tác với Riverlane, cho biết trong một bản tin.
"Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của máy tính lượng tử vì bản thân vi mạch đã dùng để thương mại hóa các máy tính truyền thống, cho phép chúng được sản xuất với quy mô và hiệu quả về chi phí."
Mặc dù máy tính lượng tử có thể chưa sẵn sàng để sử dụng cho mục đích cá nhân, nhưng nó có thể mang lại những lợi ích thiết thực cho người dùng.
"Máy tính lượng tử có thể mạnh hơn nhiều so với các máy tính hiện có trong các kịch bản ứng dụng, một số trong số đó có thể mang tính cách mạng đối với cuộc sống hàng ngày của chúng ta", Xiu Yang, giáo sư tại Khoa Kỹ thuật Hệ thống và Công nghiệp của Đại học Lehigh, nói với Lifewire trong một phỏng vấn qua email.
Nghiên cứu sử dụng điện toán lượng tử có thể cải thiện nghiên cứu cơ bản về vật liệu, dẫn đến máy bay nhẹ hơn sẽ tiết kiệm nhiên liệu và pin có mật độ năng lượng cao hơn giúp xe điện có tầm hoạt động xa hơn, Yang nói. Máy tính lượng tử cũng có thể cung cấp năng lượng cho việc khám phá thuốc bằng cách chạy các mô phỏng cấp độ phân tử hiệu quả hơn so với việc sử dụng các máy tính hiện tại.
Một số nhà khoa học suy đoán về những khả năng kỳ lạ hơn nữa đối với tính toán lượng tử.
Điều này cũng có ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của máy tính lượng tử vì bản thân vi mạch là để thương mại hóa máy tính truyền thống.
Con người có thể dễ dàng có một 'cặp song sinh kỹ thuật số', trong đó mọi nguyên tử trong cơ thể người có thể được biểu diễn trong một thiết bị lượng tử và các mô phỏng có thể được tiến hành trên cặp song sinh kỹ thuật số đó, Terrill Frantz, một giáo sư dạy máy tính lượng tử tại Đại học Khoa học và Công nghệ Harrisburg, nói với Lifewire trong một cuộc phỏng vấn qua email.
Thử thách phía trước
Nhưng có nhiều trở ngại để làm cho tính toán lượng tử trở nên hữu ích, ngay cả khi hệ điều hành ngày càng nhỏ hơn. Máy tính lượng tử là một công nghệ hoàn toàn khác với máy tính cổ điển, cả ở cấp độ phần cứng và phần mềm.
Doty chỉ ra rằng bit quen thuộc chạy các máy tính hiện tại đều ở trạng thái không hoặc một trạng thái. Trong khi đó, một bit máy tính lượng tử, được gọi là qubit, có thể nằm ở vị trí chồng chất, về cơ bản có nghĩa là hỗn hợp của không và một.
"Sức mạnh của máy tính lượng tử đến từ việc sử dụng những chồng chất này để thực hiện một điều gì đó gần giống với xử lý song song hàng loạt", Doty nói thêm. "Thách thức là những chồng chất này rất mỏng manh - chúng dễ dàng sụp đổ chỉ thành một hoặc một, trong trường hợp đó, tất cả sức mạnh của máy tính lượng tử sẽ bị mất."
Một thách thức đáng kể trong việc xây dựng máy tính lượng tử là tìm ra hệ thống phần cứng và phần mềm để giảm thiểu và bù đắp cho những loại lỗi này.
Doty cho biết một số công ty đã chế tạo máy tính lượng tử có thể xử lý thách thức hạn chế lỗi đối với số lượng bit nhỏ. Việc phát triển phần cứng, thiết bị và phần mềm có thể đáp ứng lời hứa của điện toán lượng tử sẽ cần cho phép hàng nghìn hoặc hàng triệu bit.
"Không rõ nền tảng hoặc cấu trúc vật liệu nào là tốt nhất," Doty nói thêm. "Dự đoán của tôi là cuối cùng chúng ta sẽ có các hệ thống 'hỗn hợp' kết hợp những gì tốt nhất của nhiều vật liệu và phương pháp khác nhau."
