Các nhà khoa học Trung Quốc vừa xây dựng thành công chiếc máy tính lượng tử đầu tiên trên thế giới, vượt xa các loại máy tính truyền thống khác, mở ra con đường đến thời kỳ máy tính lượng tử của con người.

Theo Business Insider, các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp cao Thượng Hải đã chính thức thông báo thành tựu quan trọng này vào hôm thứ Tư vừa qua. Họ tin rằng máy tính lượng tử chẳng mấy chốc sẽ áp đảo sức mạnh xử lý của các siêu máy tính hiện nay, bởi về mặt lý thuyết, quá trình xử lý trên máy tính lượng tử tương tự như việc đọc tất cả các cuốn sách trong thư viện cùng một lúc, trong khi quá trình xử lý trên máy tính thông thường tương tự như việc đọc các cuốn sách lần lượt, hết cuốn này đến cuốn khác.

Theo học giả Pan Jianwei – một nhà vật lý lượng tử hàng đầu tại Viện này – việc tính toán lượng tử chính là khai thác nguyên tắc cơ bản về chồng chất lượng tử để cho phép các phép tính song song cũng như kích hoạt các hàm giả lập với tốc độ siêu nhanh.

Sức mạnh xử lý của máy tính lượng tử cũng tăng theo cấp số nhân với số lượng tử có thể điều khiển được.

Trên con chip bằng silicon thông thường, dữ liệu được thể hiện qua 2 trạng thái: 0 hoặc 1. Còn đối với máy tính lượng tử, dữ liệu có thể cùng một lúc ở cả 2 trạng thái, do đó sẽ chứa được lượng thông tin lớn hơn nhiều lần.

Sức mạnh xử lý của máy tính lượng tử cũng tăng theo cấp số nhân với số lượng tử có thể điều khiển được, do đó có thể giải quyết hiệu quả các phép toán trên quy mô cực lớn vượt quá khả năng của các máy tính thông thường hiện nay.

Chính vì tiềm năng quá lớn này của máy tính lượng tử mà châu Âu và Mỹ hiện đang tích cực phối hợp nghiên cứu, trong đó các công ty công nghệ lớn như Google, Microsoft, hay IBM đều tỏ ra cực kỳ quan tâm đến nghiên cứu về máy tính lượng tử.

Hiện nhóm nghiên cứu từ Trung Quốc đang tìm hiểu về 3 vấn đề kỹ thuật gồm: hệ thống dựa trên 1 photon đơn, nguyên tử siêu lạnh, và các mạch siêu bán dẫn. Họ cho rằng, khả năng kiểm soát được sự rối đa hạt chính là cốt lõi của công nghệ tính toán lượng tử, và cũng là trọng tâm của các nghiên cứu về tính toán lượng tử trên khắp thế giới. Hiện nhóm của ông đã nghiên cứu thành công các photon ở trạng thái rối số 5,6,8 và 10 đầu tiên trên thế giới.

Cần nói thêm rằng, dù tiến trình nghiên cứu vẫn được đẩy mạnh trong suốt 2 thập kỷ qua, nhưng việc xây dựng những máy tính lượng tử có thể thực sự hoạt động vượt trên các máy tính hiện tại trong một số tính toán vẫn là một thách thức lớn.