Google vừa công bố một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực điện toán lượng tử, khẳng định đã đạt được “lợi thế lượng tử” có thể kiểm chứng trên phần cứng của mình. Thông báo này được đưa ra trên blog của Google vào ngày 22/10, nhấn mạnh khả năng tính toán cấu trúc phân tử của hệ thống mới, mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
Thí nghiệm đột phá này kết hợp bộ xử lý Willow do Google phát triển với kỹ thuật “Quantum Echoes” (tiếng vang lượng tử). Kỹ thuật này sử dụng sóng mục tiêu để tạo ra hình ảnh chi tiết của vật thể, tương tự như cách chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) trong y học. Cụ thể, Quantum Echoes nhắm vào các qubit (đơn vị lưu trữ thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử) bằng một tín hiệu chính xác, khiến chúng phản hồi. Sau đó, quá trình này được đảo ngược để đo “tiếng vang” – tín hiệu phản xạ trở lại.
Theo Google, Quantum Echoes có tiềm năng lớn trong việc nghiên cứu cấu trúc của các hệ thống tự nhiên, từ phân tử và nam châm đến lỗ đen. Hãng này tuyên bố rằng, trên bộ xử lý Willow, kỹ thuật này nhanh hơn 13.000 lần so với thuật toán truyền thống tốt nhất trên một trong những siêu máy tính mạnh nhất thế giới.
Giới chuyên gia nhận định, khả năng mô hình hóa hình dạng và động lực học của phân tử là yếu tố then chốt trong các lĩnh vực hóa học, sinh học và khoa học vật liệu. Những tiến bộ trong lĩnh vực này sẽ thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, từ công nghệ sinh học đến năng lượng mặt trời và phản ứng tổng hợp hạt nhân.
Với khả năng kiểm chứng được, thí nghiệm của Google được xem là một bước tiến lớn trong việc đưa máy tính lượng tử vào ứng dụng thực tế. Máy tính lượng tử hứa hẹn sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc mô hình hóa các hiện tượng cơ học lượng tử, chẳng hạn như tương tác giữa các nguyên tử và hạt, cũng như cấu trúc của phân tử.
Google cho biết, tương tự như cách kính thiên văn và kính hiển vi đã mở ra những thế giới mới, chip Willow đang dần tiến đến ranh giới của “kính lượng tử”, cho phép đo lường các hiện tượng tự nhiên trước đây không thể quan sát được. Trong đó, kỹ thuật Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được tăng cường bằng máy tính lượng tử có thể trở thành một công cụ mạnh mẽ trong việc khám phá thuốc, giúp xác định các loại thuốc tiềm năng. Trong khoa học vật liệu, hệ thống mới có thể giúp mô tả cấu trúc phân tử của các vật liệu mới như polyme, linh kiện pin, hoặc thậm chí là vật liệu tạo nên qubit.
Google đã ra mắt chip Willow vào tháng 12 năm ngoái. Mặc dù có kích thước nhỏ gọn, chỉ tương đương một viên kẹo, Willow có khả năng xử lý các tác vụ phức tạp trong vòng chưa đầy 5 phút, trong khi các máy tính hàng đầu hiện nay có thể mất đến hàng chục triệu tỷ năm để hoàn thành. Bên cạnh đó, Willow còn giúp giảm thiểu lỗi tính toán theo cấp số nhân, một vấn đề mà nhiều sản phẩm khác đang gặp phải. Sức mạnh của chip này đã gây ấn tượng mạnh mẽ với cả tỷ phú Elon Musk.
Tuy máy tính lượng tử được kỳ vọng sẽ tạo ra những đột phá lớn trong nhiều lĩnh vực, từ y học đến năng lượng, vẫn còn những lo ngại về khả năng công nghệ này bị lạm dụng cho các mục đích xấu, đặc biệt là khả năng phá hủy các hệ thống bảo mật và mã hóa hiện tại.
Admin
Nguồn: VnExpress
