Máy tính lượng tử không chỉ làm mọi thứ nhanh hơn hoặc hiệu quả hơn mà chúng còn cho phép làm những việc mà ngay cả siêu máy tính tốt nhất cũng không có khả năng.

Đầu tiên là chúng có thể tăng tốc nhanh chóng sự phát triển của trí tuệ nhân tạo (AI). Google đã sử dụng chúng để cải thiện phần mềm của xe tự lái.

Thứ hai là chúng rất quan trọng để mô hình hóa các phản ứng hóa học. Hiện nay, siêu máy tính chỉ có thể phân tích các phân tử cơ bản nhất. Nhưng máy tính lượng tử hoạt động bằng cách sử dụng các thuộc tính lượng tử giống như các phân tử mà chúng đang cố gắng mô phỏng. Vì vậy, chúng không gặp bất cứ vấn đề gì ngay cả với những phản ứng hóa học phức tạp nhất. Điều đó có nghĩa là các sản phẩm sẽ đạt hiệu quả hơn - từ vật liệu mới cho pin trong xe điện, cho đến các loại thuốc tốt hơn và rẻ hơn, hoặc các tấm pin mặt trời sẽ được cải tiến rất nhiều. Các nhà khoa học hy vọng rằng các mô phỏng lượng tử thậm chí có thể giúp tìm ra phương pháp chữa bệnh Alzheimer.

Xa hơn nữa, máy tính lượng tử sẽ tìm thấy ứng dụng ở bất cứ nơi nào có hệ thống rất phức tạp, chứa đựng yếu tố không chắc chắn cần được mô phỏng. Đó có thể là bất cứ điều gì từ dự đoán thị trường tài chính, cải thiện dự báo thời tiết, đến mô hình hóa hành vi của từng electron: sử dụng điện toán lượng tử để hiểu vật lý lượng tử.

Ngoài ra, mật mã học sẽ là một ứng dụng quan trọng khác. Các hệ thống mã hóa hiện nay thường dựa trên sự phức tạp trong việc chia nhỏ số lớn thành các số nguyên tố. Đối với các máy tính cổ điển, việc giải mã rất chậm, tốn kém và không thực tế. Nhưng máy tính lượng tử có thể làm điều đó một cách dễ dàng và do đó có thể khiến dữ liệu của chúng ta gặp rủi ro.

Cách duy nhất để chống lại điều đó là mã hóa lượng tử. Bởi vì trong trao đổi dữ liệu lượng tử, bạn không thể đo lường một cái gì đó mà không ảnh hưởng đến kết quả. Khóa mã hóa lượng tử vì thế không thể bị sao chép hoặc phá khóa.

Các máy tính ngày nay có bị thay thế hoàn toàn bởi máy tính lượng tử?

Có lẽ bạn sẽ không bao giờ có chip lượng tử trong máy tính xách tay hoặc điện thoại thông minh của mình. Sẽ không có iPhone Q hay máy tính xách tay Q. Máy tính lượng tử đã được lý thuyết hóa trong nhiều thập kỷ, nhưng lý do khiến chúng mất nhiều thời gian để hiện thực hóa là vì chúng cực dễ bị nhiễu. Hầu như bất cứ thứ gì cũng có thể đánh bật một qubit ra khỏi trạng thái chồng chất mong manh. Kết quả là, các máy tính lượng tử phải được cách ly khỏi tất cả các dạng nhiễu điện và được làm lạnh xuống gần bằng độ không tuyệt đối (gần mức -273^oC).

Máy tính lượng tử hầu hết sẽ được sử dụng bởi các nhà khoa học, học giả và doanh nghiệp, những người có thể sẽ truy cập chúng từ xa. Nhưng chúng ta vẫn còn một thời gian để chờ đợi trước khi máy tính lượng tử có thể làm tất cả những điều hứa hẹn. Năm 2019, IBM ra mắt máy tính lượng tử 53 qubit, còn Google giới thiệu chip lượng tử 54 qubit của mình với tên gọi Sycamore. Điều đó đủ để làm cho chúng mạnh mẽ đến không ngờ, bởi vì mỗi qubit tăng thêm có nghĩa là sự gia tăng theo cấp số nhân trong khả năng xử lý. Để hiểu rõ hơn máy tính lượng tử đang ở giai đoạn nào trong tiến trình phát triển của nó, ở phần tiếp theo chúng ta sẽ cùng điểm lại các mốc chính trong tiến trình đó.

(Sưu tầm)
VIỆN IMC
Tòa nhà IMC Tower, Số 176 Trường Chinh, Phường Khương
Thượng, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tel/Fax : (+84) 24 3566 6232 / 24 3566 6234
Email: contact@imc.org.vn   Website: http://imc.org.vn