Máy tính lượng tử đang là một lĩnh vực tạo ra các đột phá mới trong khoa học máy tính. Khi cuộc đua công nghệ ngày càng mạnh mẽ giữa các nước trên thế giới, thì cuộc đua chế tạo máy tính lượng tử cũng gia tăng. Hiện nay, Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia đang đầu tư lớn trong lĩnh vực này nhằm cạnh tranh vị trí dẫn đầu công nghệ. Với khả năng xử lý dữ liệu nhanh gấp nhiều lần máy tính thông thường. Máy tính lượng tử được sử dụng trong các lĩnh vực quan trọng như quân sự, tài chính, chế tạo năng lượng hạt nhân hay trí tuệ nhân tạo,…
Có thể hiểu đơn giản máy tính lượng tử là máy tính từ những hạt cơ bản (lượng tử) và hoạt động của máy nhờ trên các hoạt động của cơ học lượng tử. Đây là một ngành khoa học mới và vô cùng phức tạp. Trong khi phần đông nhân loại chưa nhận thức đầy đủ về lĩnh vực điện toán lượng tử. Thì mới đây, gã khổng lồ công nghệ IBM đã cho ra mắt máy tính lượng tử đầu tiên tại châu Âu, có tên gọi IBM Q Systems One.
Chi tiết máy tính lượng tử IBM Q Systems One
Ngày 15/6, IBM đã ra mắt máy tính lượng tử Q Systems One. Máy tính này sử dụng 27 qubit được đặt tại nhà máy sản xuất IBM. Thuộc thị trấn Ehingen, thành phố Suttgart, Đức… Thông tin từ tập đoàn IBM cho biết, máy tính IBM Q Systems One có kích cỡ 2,7×2,7 m. Máy được đặt trong hộp kính để giảm tiếng ồn và chống các tác động vật lý từ bên ngoài. Máy tính lượng tử này chỉ hoạt động trong môi trường chân không. Và ở nhiệt độ khoảng âm 273 độ.
Ngoài ra, tất cả các phần cấu tạo nên máy tính thực tế được xếp đặt gọn gàng trong hộp đen. Trong khi các phụ kiện biến máy tính lượng tử thành một cỗ máy tính toán siêu nhanh. Như bàn phím, cáp, nguồn điện, giao diện, ổ lưu trữ và hệ thống làm mát, được bố trí ở một nơi khác.
Máy tính lượng tử sẽ được ứng dụng chủ yếu trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu cũng như ngành công nghiệp Đức. Chẳng hạn như giúp việc liên lạc được an toàn hơn. Tạo được các đột phá trong công nghệ y học, tối ưu hoá trong logistics hay nghiên cứu vật liệu…
Do máy tính lượng tử tính toán theo các công thức của vật lý lượng tử. Nên máy tính có thể xử lý nhanh và đồng thời rất nhiều tác vụ. Gấp nhiều lần so với siêu máy tính thông thường. Các tập đoàn như BMW, Bosch và BASF đã bày tỏ sự quan tâm rất lớn đến máy tính lượng tử này.
Công nghệ lượng tử được đầu tư lớn để phát triển trong tương lai
Thủ tướng Đức, bà Angela Merkel đã tham dự buổi ra mắt trực tuyến vào tháng 6. Bà cho biết: Hiện Mỹ và Trung Quốc đã đầu tư rất lớn cho nghiên cứu máy tính lượng tử. Máy tính thông thường truyền dữ liệu nhị phân dưới dạng 1s hoặc 0s. Máy tính lượng tử sử dụng hạt lượng tử để chuyển đồng thời cả tín hiệu 1 và 0 với tốc độ vượt xa máy tính thường. Tốc độ này được gọi là qubit (quantum bit). Và nó được kỳ vọng để phát triển vật liệu mới, y tế hoặc trí tuệ nhân tạo (AI).
Bà Angela Merkel đánh giá cao việc ra mắt IBM Q Systems One. Bà cũng kỳ vọng Đức tiếp tục duy trì vào nhóm nghiên cứu công nghệ lượng tử hàng đầu thế giới. Không chỉ vào nghiên cứu cơ bản mà cả các lĩnh vực ứng dụng.
Trước đó, Chính phủ Đức đã chi 2 tỷ EURO (khoảng 2,4 tỷ USD) để nghiên cứu công nghệ lượng tử đến năm 2025. Với mục tiêu là có thể tự chế tạo được ít nhất một máy tính lượng tử mạnh. Với tốc độ mong muốn là hơn 1.000-qubit vào năm 2023.
Với máy tính truyền thống, một vấn đề phức tạp đòi hỏi hàng triệu năm xử lý. Tuy nhiên với máy tính lượng tử thì có thể xử lý trong vài ngày, thậm chí vài giờ. Đây là một đột phá cho hàng loạt nghiên cứu đa ngành. Và sẽ tạo bước cải tiến vượt trội trong mọi lĩnh vực từ y tế, năng lượng, hệ thống môi trường, nguyên liệu thông minh…