Thành công này sẽ dọn đường cho công nghệ máy tính lượng tử phát triển, đạt được "uy thế lượng tử tối cao".

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa chế tạo thành công máy tính lượng tử đầu tiên, với sức mạnh vượt trội so với những cỗ máy tính thông thường. Sự kiện này sẽ đánh dấu mốc con người nhận định được khả năng tiềm tàng của tính toán lượng tử.

Họ thông báo thành công này vào thứ Tư vừa qua, trong cuộc họp báo diễn ra tại Viện Nghiên cứu Chuyên sâu Thượng Hải thuộc Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc. Rất nhiều nhà khoa học tin rằng tính toán lượng tử sẽ lật đổ thế thống trị của siêu máy tính ngày nay.

Khả năng thao tác với các hạt rối lượng tử chính là thứ làm nên điểm cốt lõi của công nghệ tính toán lượng tử, đây đã là mục tiêu nghiên cứu trọng tâm của bất kì tổ chức khoa học nào mong muốn tạo ra một hệ thống máy tính lượng tử.

Mới đây, nhà vật lý học lượng tử hàng đầu Pan Jianwei, viện sĩ hàn lâm của Viện Khoa học Trung Quốc cùng với đồng nghiệp của mình – anh Lu Chao-yang và Zhu Xiaobo tới từ Đại học Khoa học và Công nghệ Trung Quốc, Wang Haohua từ Đại học Triết Giang – đã đạt kỉ lục quốc tế trong ngành này: họ đã có thể điều khiển được số lượng tối đa các quantum bit rối ánh sáng và quantum bit rối siêu dẫn (quantum bit – qubit: đối tượng dùng để truyền tải thông tin lượng tử và tính toán lượng tử).

Nhà nghiên cứu Pan nói rằng máy tính lượng tử, trên lý thuyết cơ bản, có thể giải quyết được một số vấn đề nhanh hơn máy tính cổ điển rất nhiều. Mặc dù ta đã đạt được rất nhiều thành công, nhưng để đạt được dấu mốc mang tên “uy thế lượng tử tối cao – quantum supremacy” (chỉ việc xây dựng được một máy tính lượng tử vượt mặt máy tính cổ điển) vẫn là một thử thách cực kì khó khăn.

Trong công cuộc cố gắng đạt được “uy thế lượng tử tối cao”, người ta chú ý nhiều tới việc “lấy mẫu thử Boson”, một mẫu máy tính lượng tử trung gian tiêu tốn ít tài nguyên hơn một máy tính lượng tử quang học. Đó là những gì nhà nghiên cứu Pan nhận định.

Năm ngoái, Pan và Lu Chao-yang phát triển được một nguồn hạt ánh sáng (photon) đơn tốt nhất thế giới, dựa trên những điểm lượng tử bán dẫn. Hiện tại, họ sử dụng nguồn photon đơn ấy và những mạch điện ánh sáng có thể lập trình được để tạo nên một mẫu máy tính lượng tử đa-photon, có thể vận hành quy trình “lấy mẫu thử Boson” nói trên.

Kết quả thí nghiệm cho thấy tỉ lệ lấy mẫu của phiên bản máy tính lượng tử thử nghiệm này nhanh hơn ít nhất là 24.000 lần so với những máy tính cùng chủng loại khác. Theo khẳng định từ đội ngũ của nhà khoa học Pan.

Với tốc độ ấy, mẫu máy thử nghiệm này đã nhanh hơn 10 cho tới 100 lần chiếc máy tính đầu tiên ENIAC và hệ thống máy tính trasistor đầu tiên trên thế giới TRADIC, khi chạy thuật toán cổ điển.

Đây là hệ thống máy tính lượng tử đầu tiên trên thế giới dựa trên công nghệ hạt ánh sáng photon có thể vượt mặt được tốc độ của những chiếc máy tính cổ điển đầu tiên, mở đường cho những hệ thống máy tính lượng tử tiếp theo có thể đánh bại được máy tính cổ điển nói chung. Nghiên cứu gây bất ngờ này đã được đăng tải trên tạp chí uy tín Nature.

Tham khảo Xinhua News