Láng giềng Việt Nam chế tạo máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới: Chỉ sử dụng 1 photon duy nhất, tìm kiếm dữ liệu nhanh hơn máy tính truyền thống tới 100 triệu lần
Thiết bị này không chỉ khắc phục được những hạn chế về chi phí năng lượng và điều kiện vận hành nhiệt độ thấp, mà còn có tiềm năng cách mạng hóa nhiều lĩnh vực như phát triển thuốc, bảo mật dữ liệu và AI.
Giáo sư Chuu Chih-sung từ khoa Vật lý và Trung tâm Khoa học Lượng tử và Công nghệ thuộc Đại học Quốc gia Thanh Hoa (NTHU) cùng nhóm nghiên cứu của ông đã thành công phát triển máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới, sử dụng một photon duy nhất. Công trình này đã được công bố trên tạp chí Physical Review Applied.
Theo ông Chuu, nhóm đã khắc phục những trở ngại lớn trong phát triển máy tính lượng tử, như chi phí năng lượng cao và việc vận hành trong điều kiện nhiệt độ cực thấp.
Họ đã tìm ra cách mã hóa thông tin trong 32 time-bin (hay chiều) chỉ trên một photon duy nhất. Photon là hạt năng lượng điện từ nhỏ nhất.
Điểm đặc biệt của nghiên cứu là photon có thể duy trì trạng thái lượng tử ổn định ngay cả ở nhiệt độ phòng, điều mà các máy tính lượng tử trước đây khó đạt được.
Máy tính lượng tử thường gặp các vấn đề như mất thông tin hoặc sai sót trong quá trình tính toán do các rung động hoặc từ trường.
Ngược lại, photon có khả năng truyền tín hiệu xa hơn và ít bị nhiễu, mang lại lợi thế lớn trong việc phát triển máy tính lượng tử thương mại.
Khác với máy tính truyền thống, nơi việc tính toán diễn ra trên bảng mạch, máy tính lượng tử truyền thông tin qua photon và thực hiện tính toán nhờ các nguyên lý vật lý lượng tử. Trong khi máy tính thông thường dùng các bit nhị phân (chỉ thể hiện được 0 hoặc 1), bit lượng tử hay qubit có khả năng xử lý cả 0 và 1 nhờ vào đặc tính "chồng chập lượng tử".
Điều này cho phép máy tính lượng tử xử lý những phép tính phức tạp, chẳng hạn như phân tích số nguyên tố hoặc tìm kiếm dữ liệu lớn nhanh hơn tới 100 triệu lần so với máy tính thông thường.
Hiệu trưởng NTHU, ông Kao Wei-yuan, nhận định rằng nghiên cứu này đánh dấu một cột mốc quan trọng cho máy tính lượng tử. Thiết bị nhỏ gọn và có thể hoạt động ở nhiệt độ phòng là một bước tiến lớn, nhất là khi so sánh với các máy tính lượng tử ở những phòng thí nghiệm hàng đầu của Mỹ - vốn yêu cầu hệ thống làm mát đồ sộ.
Giáo sư Mou Chung-yu, Giám đốc Trường Khoa học thuộc NTHU, cho biết máy tính lượng tử photon sẽ mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong tương lai, từ phát triển thuốc, tối ưu hóa chuỗi cung ứng, bảo mật dữ liệu đến AI.
Theo Taipei Times
