Trung Quốc có bước nhảy vọt trong lĩnh vực lượng tử

Nguyễn Quang (Theo svpressa.ru) |

Các nhà khoa học Trung Quốc đã cùng một lúc chế tạo ra một số máy tính lượng tử có tính năng vượt trội so với máy tính thông thường về mọi mặt.

Điều này có nghĩa là nhân loại sẽ sớm học được cách giải quyết những vấn đề mà cho đến gần đây dường như là không thể.

Máy tính của Schrodinger

Các nhà khoa học Trung Quốc đã tìm ra cách để tạo ra cái gọi là mạng tinh thể Majorana - đây là những nền tảng để xây dựng một máy tính lượng tử. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí học thuật Nature, do các nhà khoa học từ Viện Vật lý của Viện Khoa học Trung Quốc và Trường Cao đẳng Boston phối hợp thực hiện.

Các nhà khoa học Trung Quốc từ lâu đã phải vật lộn để giải quyết vấn đề quan trọng nhất mà các nhà phát triển máy tính lượng tử phải đối mặt đó là sự can thiệp. Môi trường ảnh hưởng đến một máy tính như vậy. Và cần thiết phải tạo ra một cấu trúc cung cấp các tính toán độc lập. Và người ta đã tạo ra nó!

Máy tính lượng tử có thể thực hiện các phép tính vượt quá khả năng của một máy tính thông thường. Máy tính truyền thống xử lý dữ liệu dưới dạng bit nhị phân - khi thông tin được mã hóa dưới dạng số 0 và số 1.

Mặt khác, máy tính lượng tử có lợi thế khác biệt là các bit của chúng có thể là 1 và 0 cùng một lúc. Hiện tượng vật lý này được gọi là chồng chập lượng tử. Đó là một nguyên lý cơ bản của cơ học lượng tử, giống như sóng trong vật lý cổ điển, bất kỳ hai hoặc nhiều trạng thái lượng tử nào cũng có thể được cộng lại với nhau. Giống như khái niệm con mèo vừa sống vừa chết của Schrödinger.

Một thực thể vật lý như vậy làm tăng khả năng tính toán tiềm năng theo cấp số nhân, vì hai bit lượng tử (qubit) có thể ở bốn trạng thái khả dĩ, ba qubit có thể ở tám trạng thái... Theo đó, tốc độ tính toán sẽ tăng lên.

Hàng tỉ năm trôi qua trong vài giây

Mãi gần đây, các nhà khoa học Trung Quốc mới đạt được cái được gọi là “ưu thế lượng tử”, đó là điểm máy tính lượng tử thực hiện một nhiệm vụ mà máy tính cổ điển hầu như không thể thực hiện được.

Thiết bị có tên là Jiuzhang, thực hiện các phép tính trong 200 giây mà một siêu máy tính thông thường sẽ mất 2,5 tỉ năm để hoàn thành.

Máy tính lượng tử là loại máy tính về mặt lý thuyết có khả năng tính toán và mô phỏng song song cực nhanh bằng cách sử dụng nguyên lý chồng chập kết hợp lượng tử. Ảnh chụp màn hình
Máy tính lượng tử là loại máy tính về mặt lý thuyết có khả năng tính toán và mô phỏng song song cực nhanh bằng cách sử dụng nguyên lý chồng chập kết hợp lượng tử. Ảnh chụp màn hình

Máy tính lượng tử tính toán đưa ra cái gọi là "mẫu boson". Đây là một hệ thống quang học rất phức tạp. Trên thực tế, các chùm ánh sáng được truyền vào một hệ thống như vậy thông qua nhiều đầu vào, và khi vào bên trong, chúng sẽ bị tách ra và phản xạ lại bởi các tấm gương. Máy tính phải tính đến tất cả các biến số này và tính toán kết quả có thể xảy ra của mê cung ánh sáng này. Đây là một nhiệm vụ cực kỳ khó khăn đối với một máy tính thông thường, nhưng lại rất dễ dàng đối với máy tính lượng tử.

Thiết bị Jiuzhang của Trung Quốc có 50 photon, 100 đầu vào, 100 đầu ra, 300 bộ tách chùm và 75 gương. Quả thật là Sunway TaihuLight - hiện là siêu máy tính mạnh thứ tư trên Trái đất - sẽ chỉ mất một nửa thời gian Trái đất tồn tại để giải quyết một vấn đề như vậy.

Điện thoại di động không thể bị hack

Hiện nay, các công ty Trung Quốc đang cấp bằng sáng chế cho các thiết bị di động dựa trên điện toán lượng tử. Ví dụ, công ty QuantumCTeck vừa cho ra mắt điện thoại di động Tianyi số 1. Nó được tích hợp mô-đun mã hóa lượng tử. Điện thoại thông minh được thiết kế cho một thẻ SIM đặc biệt có thể mã hóa và giải mã các cuộc gọi thoại bằng các phím lượng tử. Người ta cho rằng, một mật mã như vậy hoàn toàn không thể bị bẻ khóa. Hơn nữa, bất kỳ nỗ lực nào nhằm đánh cắp khóa sẽ được cả người gửi lẫn người nhận biết ngay lập tức.

Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề với sự ổn định của máy lượng tử. Và chính Trung Quốc đang giải quyết thành công nhất những vấn đề này. Vì vậy, chỉ trong vài năm nữa, máy tính lượng tử sẽ trở nên hoàn toàn quen thuộc. Và nhân loại sẽ học cách "suy nghĩ" nhanh hơn hàng tỉ lần so với hiện tại.

Nguyễn Quang (Theo svpressa.ru)
TIN LIÊN QUAN

Trung Quốc hoàn thành đường sắt quanh sa mạc đầu tiên thế giới

Ngọc Vân |

Ngày 15.6, Trung Quốc hoàn thành tuyến đường sắt quanh sa mạc đầu tiên trên thế giới ở Tân Cương.

Kính viễn vọng Trung Quốc phát hiện điều sửng sốt cách 3 tỉ năm ánh sáng

Khánh Minh |

Kính viễn vọng Trung Quốc lần đầu tiên phát hiện vụ nổ vô tuyến nhanh lặp lại liên tục từ khoảng cách 3 tỉ năm ánh sáng.

Trung Quốc phát triển siêu máy tính lượng tử nhanh hơn triệu tỉ tỉ lần

Khánh Minh |

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển nguyên mẫu máy tính lượng tử có tên "Jiuzhang 2.0" với 113 photon, nhanh gấp 1 triệu tỉ tỉ lần so với siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay.

Xuất hiện bánh Trung thu giá 4.000 đồng/cái, hạn sử dụng "3-4 tháng"

NGỌC LÊ |

TPHCM - Hơn 1 tháng nữa sẽ tới Rằm tháng 8, song hiện thị trường bánh Trung thu tại TPHCM khá nhộn nhịp. Đáng chú ý, nhiều loại bánh mini, giá rẻ vài nghìn đồng cũng xuất hiện thu hút nhiều người mua.

Khởi tố vụ án xảy ra tại Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng

LÊ PHI LONG |

Quảng Bình - Ngày 8.8, tin từ Công an tỉnh Quảng Bình cho biết, vừa quyết định khởi tố vụ án liên quan đến sai phạm khi thi công công trình thay thế biển quảng bá Di sản thiên nhiên thế giới Vườn Quốc gia Phong Nha - Kẻ Bàng vào năm 2014 - 2015.

FBI bàn giao cổ vật có nguồn gốc từ Việt Nam cho Đại sứ quán tại Mỹ

Ngọc Vân |

Đại sứ quán Việt Nam tại Mỹ tiếp nhận hiện vật, cổ vật văn hóa có nguồn gốc Việt Nam từ Cục Điều tra Liên bang Mỹ (FBI).

Đang cháy lớn trong khu công nghiệp Quang Minh tại Hà Nội

Nhóm PV |

Sáng sớm ngày 8.8, một vụ cháy lớn đã xảy ra tại khu công nghiệp Quang Minh (Mê Linh, Hà Nội). Cho tới 10h hơn, lực lượng cứu hoả vẫn khẩn trương dập tắt đám cháy. Hiện chưa có thông tin thiệt hại về người. 

CBS: Mỹ lặp lại sai lầm cuộc chiến Iraq, Syria ở Ukraina

Ngọc Vân |

Mỹ dường như đang lặp lại những sai lầm của cuộc chiến Afghanistan, Iraq và Syria ở Ukraina, theo CBS News.

Trung Quốc hoàn thành đường sắt quanh sa mạc đầu tiên thế giới

Ngọc Vân |

Ngày 15.6, Trung Quốc hoàn thành tuyến đường sắt quanh sa mạc đầu tiên trên thế giới ở Tân Cương.

Kính viễn vọng Trung Quốc phát hiện điều sửng sốt cách 3 tỉ năm ánh sáng

Khánh Minh |

Kính viễn vọng Trung Quốc lần đầu tiên phát hiện vụ nổ vô tuyến nhanh lặp lại liên tục từ khoảng cách 3 tỉ năm ánh sáng.

Trung Quốc phát triển siêu máy tính lượng tử nhanh hơn triệu tỉ tỉ lần

Khánh Minh |

Các nhà khoa học Trung Quốc phát triển nguyên mẫu máy tính lượng tử có tên "Jiuzhang 2.0" với 113 photon, nhanh gấp 1 triệu tỉ tỉ lần so với siêu máy tính nhanh nhất thế giới hiện nay.