Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Sự kiện ra mắt máy tính lượng tử

Ngày 26/8 vừa qua, công ty công nghệ Baidu đã trình làng một máy tính lượng tử có tên là Qianshi, có thể truy cập bằng PC và điện thoại thông minh thông qua ứng dụng.

Người dùng có thể tải ứng dụng truy cập vào máy tính lượng tử của Baidu từ các cửa hàng Apple, Huawei hoặc Xiaomi, và gửi tác vụ tính toán của riêng mình chẳng hạn như thí nghiệm mạch lượng tử.

Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Qianshi chỉ có 10 qubit (đơn vị của thông tin lượng tử), một con số nhỏ bé so với những hệ thống máy tính lượng tử tiên tiến của các trường đại học của Trung Quốc cũng như của các công ty công nghệ như Google và IBM xây dựng. Tuy nhiên, sự ra đời của Qianshi đánh dấu cột mốc quan trọng, bước đi tiên phong trong việc đưa công nghệ tương lai ra khỏi phòng thí nghiệm.

Tương tự như CPU trong máy tính truyền thống, Qianshi tạo ra nhiệt độ cực thấp cho bộ xử lý lượng tử bằng cách sử dụng vật liệu siêu dẫn. Máy còn được trang bị hệ thống làm mát đa tầng giúp làm mát QPU đến gần độ 0 tuyệt đối. Điều ngày giúp cho bit lượng tử kết hợp không bị ảnh hưởng bởi nhiễu nhiệt do nhiệt độ cao gây ra.

Duan Runyao, Giám đốc Viện Máy tính Lượng tử của Baidu, nhấn mạnh, đây là giải pháp tích hợp đầu tiên trên thế giới cho cả phần cứng và phần mềm của máy tính lượng tử cho phép người dùng có thể truy cập từ xa bằng máy tính cá nhân (PC), điện thoại và mạng Internet ở mọi lúc mọi nơi. Điều này cho phép người dùng không cần phát triển phần cứng lượng tử, hệ thống điều khiển hoặc ngôn ngữ lập trình của riêng mà vẫn có thể tạo các thuật toán lượng tử và sử dụng sức mạnh tính toán lượng tử.

Máy tính lượng tử là gì?

Ngành khoa học máy tính lượng tử dựa trên các nguyên lý về sự chồng chập (quantum superposition) và vướng víu lượng tử (quantum entanglement) cũng như sử dụng một phương pháp tính toán khác với phương pháp truyền thống. Về lý thuyết, nó sẽ có thể lưu trữ nhiều trạng thái hơn trên mỗi đơn vị thông tin và hoạt động với các thuật toán hiệu quả hơn nhiều ở nhiều cấp độ.

Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Thế hệ siêu máy tính mới này sử dụng kiến ​​thức về cơ học lượng tử (lĩnh vực vật lý nghiên cứu các hạt nguyên tử và hạ nguyên tử) để khắc phục những hạn chế của máy tính truyền thống. Mặc dù trong thực tế, tính toán lượng tử phải đối mặt với các vấn đề rõ ràng liên quan đến khả năng mở rộng và tính không nhất quán nhưng nó có thể thực hiện nhiều hoạt động đồng thời và loại bỏ những hạn chế về khả năng xử lý.

Máy tính lượng tử có đặc điểm gì?

Máy tính lượng tử sử dụng qubit làm đơn vị thông tin cơ bản thay vì bit như máy tính thông thường, tức là dữ liệu không được xử lý bởi các electron đi qua transistor nữa mà xử lý bởi các nguyên tử được "giam giữ". Đặc điểm chính qubit là nó cho phép chồng chập lượng tử tuyến tính của hai trạng thái cơ bản (thường được ký hiệu |0> và |1>). Mặt khác, bit chỉ có thể có một giá trị tại một thời điểm.

Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Do đó, bạn có thể hiểu đơn giản là một qubit có thể vừa bằng 0 vừa là 1 tại cùng một thời điểm và theo các tỷ lệ khác nhau. Sự đa dạng của các trạng thái này giúp một máy tính lượng tử chỉ với 30 qubit đã có thể thực hiện 10 tỷ phép toán với số dấu phẩy động trên mỗi giây, cao hơn khoảng 5,8 tỷ so với máy chơi game PlayStation 5 mạnh nhất trên thị trường.

Điều kiện hoạt động của máy tính lượng tử là gì?

Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Máy tính lượng tử cực kỳ nhạy cảm và yêu cầu các điều kiện áp suất cũng như nhiệt độ và độ cách điện rất cụ thể để hoạt động chính xác. Nếu xảy ra sự tương tác với các hạt bên ngoài, máy tính có thể xuất hiện các lỗi đo lường. Đó là lý do tại sao chúng được niêm phong và phải được vận hành bằng máy tính thông thường.

Máy tính lượng tử phải hầu như không có áp suất khí quyển, nhiệt độ môi trường gần bằng không tuyệt đối (-273°C) và cách điện khỏi từ trường trái đất để ngăn các nguyên tử di chuyển, va chạm với nhau hoặc tương tác với môi trường. Ngoài ra, các hệ thống này chỉ hoạt động trong khoảng thời gian rất ngắn, do đó thông tin bị hỏng và không thể lưu trữ được khiến việc khôi phục dữ liệu khó khăn.

Công dụng của máy tính lượng tử là gì?

Máy tính lượng tử truy cập từ xa bằng PC và smartphone

Bảo mật máy tính, y sinh học, tìm ra các vật liệu mới... đều là một trong những lĩnh vực có thể được cách mạng hóa nhờ những tiến bộ của công nghệ lượng tử. Đây là một số lợi ích đáng kể nhất khi sử dụng máy tính lượng tử:

  • Tài chính: Các công ty sẽ tối ưu hóa hơn nữa danh mục đầu tư của họ và cải thiện hệ thống mô phỏng cùng với việc phát hiện gian lận.
  • Chăm sóc sức khỏe: Lĩnh vực này sẽ được hưởng lợi từ việc phát triển các loại thuốc mới và các phương pháp điều trị về mặt di truyền cũng như nghiên cứu DNA.
  • An ninh mạng: Lập trình lượng tử liên quan đến rủi ro nhưng nó cũng có những tiến bộ trong mã hóa dữ liệu như sự xuất hiện của hệ thống Quantum Key Distribution (QKD) mới. Đây là một kỹ thuật mới để gửi thông tin nhạy cảm thông qua tín hiệu ánh sáng và phát hiện những kẻ xâm nhập vào hệ thống.
  • Di chuyển và vận chuyển: Các công ty như Airbus sử dụng công nghệ lượng tử để thiết kế máy bay hiệu quả hơn. Qubit cũng sẽ cho phép tạo ra những tiến bộ đáng kể trong hệ thống lập kế hoạch giao thông và tối ưu hóa tuyến đường.

Nguồn bài viết: Sưu tầm