Siêu máy tính lượng tử được cho rằng sẽ tạo nên nhiều thay đổi trong tương lai, mang đến những bước tiến vượt bậc cho y học như xác định ADN nhanh chóng, hay phát triển hơn còn có thể giải thích được những điều còn bí ẩn trong sinh học. Nó có thể làm được nhiều điều mà máy tính cổ điển gặp phải khó khăn. Tuy nhiên việc phát triển máy tính điện tử không phải là một điều đơn giản. Rất nhiều công ty lớn đã tham gia vào cuộc chạy đua này và không ngừng tìm ra những cải tiến mới. Nhưng có rất ít công ty gặt hái được kết quả như họ kỳ vọng.
Mục Lục
Siêu máy tính lượng tử là gì?
Khác với máy tính kỹ thuật số, máy tính lượng tử hoạt động dựa trên hoạt động của cơ học lượng tử, để xử lý dữ liệu đầu vào. Như vậy, hiểu đơn giản máy tính lượng tử là máy tính hoạt động trên cơ sở của những hạt lượng tử.
Sự khác biệt giữa máy tính lượng tử và máy tính cổ điển
Với khả năng xử lý nhanh gấp hàng triệu lần máy tính cổ điển. Nó sẽ giúp con người giải quyết một loạt vấn đề. Peter Chapman, CEO của công ty khởi nghiệp lượng tử IonQ, cho biết: “Sự khác biệt giữa máy tính lượng tử và máy tính cổ điển. Thậm chí còn lớn hơn khác biệt giữa máy tính cổ điển và bút, giấy. Bởi vì nó xử lý thông tin theo cách khác”. Ở máy tính thông thường, dữ liệu được mã hóa thành số nhị phân (bit) và gán cho 2 giá trị Tắt và Mở. Tương ứng là 0 và 1. Nó chỉ có thể nhận được 1 trong 2 giá trị 0 hoặc 1.
Trong khi đó, máy tính lượng tử cho phép các hạt hạ nguyên tử tồn tại đồng thời ở nhiều trạng thái. Cho phép chúng tồn tại trong khoảng từ 0 tới 1. Hoặc cả hai cùng một lúc. Các bit lượng tử, hay “qubit”, do đó có thể xử lý một lượng thông tin nhanh hơn nhiều so với một máy tính bình thường. Tuy nhiên, máy tính lượng tử không được tạo ra để thay thế máy tính cổ điển. Chúng sẽ là những công cụ đặc biệt chỉ được sử dụng để giải quyết các vấn đề phức tạp, nặng về dữ liệu. Đặc biệt là những vấn đề sử dụng máy học. Đòi hỏi hệ thống có thể dự đoán và cải thiện theo thời gian. Các công ty lớn đang đầu tư vào công nghệ lượng tử
Máy tính lượng tử có thể tạo ra những thay đổi gì?
Từ một thí nghiệm nghiên cứu cơ bản, điện toán lượng tử nay đã phát triển thành một công cụ nắm giữ tương lai của nhiều ngành công nghiệp. Chẳng hạn trong y học, máy tính lượng tử có thể xác định trình tự DNA nhanh chóng. Từ đó mở ra khả năng bào chế thuốc đặc thù cho từng cá nhân. Các chuyên gia dự đoán điện toán lượng tử sẽ giúp con người giải mã nhiều bí ẩn về sinh học và quá trình tiến hóa. Chữa bệnh ung thư và thậm chí thực hiện các bước để đảo ngược biến đổi khí hậu. Thị trường điện toán lượng tử được dự báo sẽ đạt giá trị 64,98 tỷ USD vào năm 2030. So với chỉ 507,1 triệu USD vào năm 2019.
Cuộc đua của các công ty công nghệ
Một số công ty công nghệ lớn đang đầu tư rất nhiều nguồn lực vào lĩnh vực này. Microsoft, Google và Amazon hiện sở hữu các nền tảng điện toán đám mây hỗ trợ công cụ lượng tử. Ngoài ra, AT&T đã hợp tác với Viện Công nghệ California để thành lập Liên minh Công nghệ lượng tử (AQT) với mục tiêu tập hợp sức mạnh của “các ngành công nghiệp, chính phủ và giới học thuật nhằm tăng tốc phát triển công nghệ lượng tử và các ứng dụng thực tế”. Trong khi đó, công ty khởi nghiệp chuyên về công nghệ lượng tử D-Wave. Đã thu hút được 199,69 triệu USD từ nhiều nhà đầu tư.
Một trong những mục tiêu chính mà nhiều công ty đang phấn đấu đạt được là uy quyền lượng tử (quantum supremacy). Khi đạt đến khả năng này, nó có thể giải quyết các vấn đề phức tạp trong thời gian ngắn hơn. Và đáng kể so với máy tính cổ điển thông thường. Vào tháng 10/2019, Google đã tuyên bố xây dựng thành công máy tính lượng tử Sycamore. Và đạt được uy quyền lượng tử. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia vẫn nghi ngờ về khả năng thực sự của cỗ máy này.
Lợi ích lớn đi kèm rủi ro cao
Mặc dù sức mạnh tính toán chưa từng có của công nghệ này được sử dụng cho mục đích tốt. Nhưng nhiều nhà nghiên cứu vẫn lo sợ đây là “con dao hai lưỡi”. Vì nó có thể gây ra mối đe dọa tiềm tàng đối với cơ sở hạ tầng truyền thông hiện đại. Công nghệ này được dự đoán có thể tạo ra khối lượng tính toán rất nhanh. Nên chúng cũng có khả năng phá vỡ tất cả mật mã bảo vệ dữ liệu ngày nay.
Một số ý kiến về siêu máy tính lượng tử
Giám đốc mảng phần cứng lượng tử của Intel, ông Jim Clarke. Cho rằng uy quyền lượng tử không nên là mục đích phát triển ở hiện tại. Mục tiêu thực sự phải là tính thực tiễn, khi máy tính lượng tử có thể làm điều gì đó thay đổi cuộc sống. Trên thực tế, dù nó đã bắt đầu hoàn thành các nhiệm vụ cơ bản. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa thể đạt tới ngưỡng thay đổi cuộc chơi nhờ công nghệ này.
Nhà phân tích Chirag Dekate của công ty nghiên cứu Gartner cho biết: “Tính toán lượng tử sẽ mất từ 5 đến 10 năm nữa. Mới có thể thực sự mang lại bất kỳ loại giá trị có ý nghĩa nào. Bởi vẫn còn rất nhiều vấn đề cần giải quyết xung quanh đặc tính vật lý của tính toán lượng tử. Chẳng hạn như ổn định các qubit trong hệ thống”.
Tuy nhiên, nhà phân tích Brian Hopkins của Forrester lại cho rằng. Đến khi tính toán lượng tử thành công. Khả năng ứng dụng của là gần như vô hạn. Do vậy bây giờ là thời điểm đầu tư hoàn hảo vào lĩnh vực này. “Đó là lý do tại sao các công ty đang đầu tư vào tính toán lượng tử. Họ biết khi nào nó sẽ hữu ích và nó sẽ tác động thế nào đến ngành công nghệ tương lai”. Hopkins nói.
Xem thêm: Công nghệ mới
