Máy tính lượng tử – Một bước đi vĩ đại mang tính cách mạng hay một tầm nhìn sai lầm của nhân loại? - Sửa Nhà Sơn Nhà 10 Địa Chỉ Uy Tín Tại Hà Nội

Cuộc chạy đua công nghệ về máy tính lượng tử đang ngày càng nóng lên khi các quốc gia phát triển hàng đầu thế giới công bố những tiến bộ của họ về lĩnh vực này. Trong đó sự so kè của Mỹ và Trung là gay gắt nhất, khi ai cũng muốn trở thành quốc gia phát triển chiếc máy tính mạnh nhất thế giới, vậy rốt cuộc máy tính lượng tử là gì lại có thể khiến các cường quốc cùng chạy đua?

CEO của tập đoàn lớn Microsoft, từng nói tại hội nghị Microsoft Ignite rằng : Máy tính lượng tử là một trong ba công nghệ tiên tiến hoàn toàn có thể biến hóa quốc tế một cách thâm thúy. Hai thứ còn lại là trí tuệ tự tạo ( AI ) và tương tác trong thực tiễn ảo ( VR ) .

Sự phát triển của công nghệ nhanh đến nỗi những bóng bán dẫn của máy tính đã sắp không thể thu nhỏ được nữa và các công ty đang nghiên cứu để tìm ra một vật liệu mới thay thế silicon. Nhiều ứng dụng ra đời tạo nên một thế giới số rộng lớn, kèm theo đó là những yêu cầu khắt khe hơn nhiều về việc một máy tính có thể dự đoán được thị trường hay tương lai gần.

Bạn đang đọc: Máy tính lượng tử – Một bước đi vĩ đại mang tính cách mạng hay một tầm nhìn sai lầm của nhân loại?

Máy tính lượng tử có phải là một máy tính cao cấp?

Máy tính cổ xưa ( Classical Computer ) hay là chiếc máy tính mà tất cả chúng ta vẫn đang dùng hằng ngày. Chúng ta sẽ liên tục đưa vào nó những tài liệu với ngôn từ của con người là những chữ, số, hình vẽ … Nhưng với máy tính những tài liệu đó khi đưa vào sẽ được hiểu theo theo ngôn ngữ máy, ngôn từ đó được diễn đạt với những số theo hệ nhị phân ( mạng lưới hệ thống đếm dựa trên những số 0 và 1 ). Thế nên, với một ngôn từ chỉ chứa 0 và 1 thì máy tính chỉ thực thi được khi có những lập trình đơn cử và giám sát đúng chuẩn theo những hướng dẫn đó .Máy tính lượng tử ( Quantum Computing ) không hoạt động giải trí theo ngôn từ máy tính thường thì, nghĩa là nó không chỉ dùng hệ đếm thập phân 0 và 1 để triển khai tác vụ. Chiếc máy này hoạt động giải trí dựa trên những hiệu ứng của cơ học lượng tử, đó là nguyên do nó được gọi thêm 2 từ lượng tử. Trong cơ học lượng tử, có 2 trạng thái quan trọng được ứng dụng để triển khai những phép tính là sự chồng chập và vướng víu của lượng tử .

Máy tính được đo bằng số lượng bit ( binary digit ), đơn vị chức năng đo nhỏ nhất của máy tính và có 2 giá là 0 hoặc 1, nếu số lượng bit càng lớn thì máy tính sẽ có năng lực chứa càng nhiều. Trong khi đó, máy tính lượng tử sử dụng đơn vị chức năng là “ Qubits ” ( quantum bits, hay bits lượng tử ) sẽ nhận những giá trị rộng hơn nằm trong khoảng chừng từ 0 tới 1, thậm chí còn nhận được cùng lúc giá trị 0 và 1 .Một ví dụ đơn thuần để tưởng tượng cách đo lường và thống kê của máy tính và máy tính lượng tử, ví dụ đó được gọi là “ Tìm đường ra khỏi mê cung. ”Với những máy tính cơ bản phép tính đơn thuần của nó là sẽ tìm kiếm từng con đường một, sau khi đi qua tổng thể những con đường nó sẽ khởi đầu sắp xếp lại, và cho ra tác dụng đâu là con đường tốt nhất để ra khỏi mê cung. Nghĩa là nó phải đi qua mọi câu vấn đáp rồi mới đưa ra một tác dụng sau cuối .Đối với máy tính lượng tử, khi duyệt nó sẽ xem xét hết mọi con đường sẽ được cùng một lúc, quan trọng ở chỗ nó không cần phải đi qua từng con đường một, như vậy sẽ không mất nhiều thời hạn để chỉ ra con đường tốt nhất. Điều đó giống như việc biết trước và đưa ra Dự kiến ngay lập tức. Nhanh hơn nhiều so với cách thực thi của máy tính cơ bản đúng không ?

Lý do cho việc chiếc máy này hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý theo cách như vậy là vì nó hoạt động giải trí theo chính sách lượng tử, theo chính sách đó những hạt photon sẽ sống sót ở trạng thái chồng chập lượng tử. Trạng thái này này giúp nó hoàn toàn có thể đi toàn bộ những con đường cùng một lúc mỗi con đường sẽ có sự giao thoa trong trạng thái này, cho đến khi sự chồng chập đó sụp đổ nó sẽ để lộ ra điểm giao thoa, điểm đó là con đường mà máy tính cần thống kê giám sát .Máy tình lượng tử về cơ bản là khác hoạt động giải trí so với máy tính. Ta hoàn toàn có thể coi đây là một máy tính, nhưng nó không riêng gì hạng sang hơn mà là một sự tiến hóa về cả chính sách hoạt động giải trí và cách quản lý và vận hành .

Cấu trúc của một máy tính lượng tử

Ngoài việc khác nhau về cách quản lý và vận hành thì máy tính lượng tử còn khác về cả ngoại hình. Nếu bạn từng xem phim Ant-man and Wasp ( 2018 ), bạn sẽ thấy đường hầm lượng tử có hình dạng bên ngoài là một chiếc xe cùng một cái vòng xoáy bên trong, vậy còn ngoài đời thật nó sẽ như thế nào ?Để nói sơ qua về nó thì phần bên ngoài của máy tính lượng tử có hình dạng giống như một cây đèn chùm khổng lồ. Các chuyên viên thì lại gọi cùng một cái tên là kiến trúc đèn chùm. Cấu trúc máy tính lượng tử dựa trên máy tính nhưng nó sẽ khác về năng lực vận động và di chuyển của những Qubit .Máy tính lượng tử sẽ sẽ gồm có một nhân trung tâm là một siêu chip lượng tử, xung quanh siêu chip này sẽ đặt những Qubit và sắp xếp theo dạng một bàn cờ. Nhiệm vụ của máy tính lượng tử là thực thi những tác vụ phức tạp có chứa những biến đỗi ngẫu nhiên nên việc phong cách thiết kế những Qubit cũng rất đặc biệt quan trọng. Các Qubit phải phân phối được năng lực vận động và di chuyển tự do trên mạch dưới dạng một bàn cờ .Để làm được việc đó, những nhà khoa học đã cho những Qubit ở trong một thiên nhiên và môi trường với hình dạng giống như một cái tủ lạnh, những nhà khoa học để vào trong đó một hỗn hợp gọi là helium hóa lỏng đặc biệt quan trọng. Tác dụng của chất này là làm mát những chip lượng tử, và đưa chúng về độ không tuyệt đối, đó là một thiên nhiên và môi trường được cho là có nhiệt độ lạnh nhất .

Phép tính Random Circuit Sampling

Phép tính Random Circuit Sampling hay còn gọi là phép tính lấy mẫu ngẫu nhiên, một phép tính dùng cho việc tạo ra một mạch ngẫu nhiên có hiệu suất cao. Phép tính phức tạp này được dùng để đo năng lực đo lường và thống kê của những máy tính lượng tử. Cũng là để chứng tỏ máy tính lượng tử sẽ là một cỗ máy tạo nên những cuộc cách mạng vô tiền khoáng hậu trong tương lai .Một siêu máy tính được định nghĩa là là một máy tính hiệu năng tiêu biểu vượt trội so với những máy tính thông thường. Siêu máy tính nhanh nhất vào thời gian đó là có tên là SUMMIT. Khi triển khai phép tính thì SUMMIT được cho là phải mất đến 10,000 năm để triển khai xong Ramdom Circuit Sampling .

Xem thêm: Điều khoản sử dụng https://suanha.org

Đến lượt máy tính lương tử của Google có tên Sycamore triển khai thì tác dụng thật sự quá áp đảo, Sycamore chỉ mất 3 phút và 20 giây. Sau khi phép tính đó được thực thi, Google liền trở thành công ty có được lợi thế cực lớn về lượng tử. Phép tính này cũng chứng tỏ “ Sycamore ” cỗ máy đại diện thay mặt cho máy tính lượng tử có năng lực giải quyết và xử lý vượt trội hơn một Siêu máy tính .Ta thấy được rằng máy tính lượng tử hoàn toàn có thể xử lí nhanh hơn rất nhiều và hoàn toàn có thể tiết kiệm ngân sách và chi phí năng lương lên đến 10 triệu lần. Kết quả tuy chưa chính thức được xác nhân nhưng đó lại là một cột mốc quan trọng để ghi lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến trong tương lai .

Cuộc chạy đua máy tính lượng tử

Google, Microsoft, IBM và những công ty công nghệ tiên tiến khác đã góp vốn đầu tư nhiều nguồn lực vào nghành này trong cuộc đua trở thành người tiên phong đưa năng lượng giám sát lượng tử vào thị trường đại chúng .Cuộc chạy đua kiến thiết xây dựng những máy tính lượng tử chẳng khác nào một cuộc “ chạy đua vũ trang ”, bất kỳ ai hay vương quốc nào tạo ra được máy tính lượng tử, đều hoàn toàn có thể chớp lấy rất nhiều lợi thế. Mình nghĩ điều đó rất đáng để tâm lý, vì ngay cả việc biết trước tương lai của ngày mai đã là một bước đi vĩ đại rồi .Theo Valuenex, Trung Quốc đang nắm giữ hơn 3.000 bằng bản quyền sáng tạo tương quan đến công nghệ tiên tiến lượng tử, nhiều gấp đôi so với Mỹ và gấp 3 lần Nhật. Boston Consulting Group dự báo vào 7/2021, công nghệ tiên tiến này hoàn toàn có thể tạo ra giá trị tương tự 10 tỉ USD hằng năm vào năm 2030 và tăng lên mức 850 tỉ USD vào khoảng chừng năm 2040 .

Những ứng dụng của máy tính lượng tử

Có khá nhiều ứng dụng được mọi người nghĩ ra để thể đưa máy tính lượng tử vào đại chúng. Và tất yếu, hầu hết chúng đều rất vĩ mô như việc tương hỗ dự báo thời tiết, dự báo thị trường, nghiên cứu và phân tích quỹ đạo của tàu thiên hà, …

Một điều mình nghĩ đến là nếu máy tính lượng tử hoàn toàn có thể trở thành một AI thì năng lực học hỏi của AI này sẽ rất nhanh, và rất mưu trí. Một vài kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn mà mình tìm kiếm được như thể :Vào năm năm ngoái, những nhà nghiên cứu tại Viện Ung thư Roswell Park đã đưa ra một kỹ thuật giúp cho việc tối ưu hóa xạ trị nhanh hơn từ 3 – 4 lần nhờ vào máy tính lượng tử. Kỹ thuật này giúp cho việc chuẩn đoán đúng chuẩn hơn so với những máy tính cơ bản đang được dùng như lúc bấy giờ .Ngoài ra, bởi năng lực giám sát siêu việt có phần bá đạo mà máy tính lượng tử hoàn toàn có thể phá được cả những mạng lưới hệ thống mật mã như RSA hay DSA, đây đều là những mật mã hóa khóa công khai minh bạch, dùng cho việc tạo ra những chữ ký số được mã hóa, độ dài của những khóa này thường rất lớn nên việc tự mò mẫm và đưa ra mật mã được mã hóa có vẻ như là không hề. Tuy vậy, với máy tính lượng tử nhờ vào việc hoàn toàn có thể phá mã dựa trên trạng thái chồng chập sẽ phá mã nhanh hơn nhiều so với những máy tính thông thường .

Việc đi lại hằng ngày sẽ thuận tiện hơn khi mà mỗi lúc bạn muốn đi đâu đó bạn hoàn toàn có thể được nó Dự kiến và đưa ra một lối đi không chỉ nhanh nhất, giúp bạn tránh được những đoạn đường kẹt xe đến hàng giờ, mà còn dự báo được thời tiết của nơi bạn sắp tới và nơi sẽ đi qua. Thậm chí nếu tất cả chúng ta đủ năng lực nắm giữ máy tính lượng tử thì nó hoàn toàn có thể điều tiết luồn giao thông vận tải thay con người, mọi thứ sẽ được giám sát ngay lập tức và đề xuất kiến nghị những tuyến đường sửa chữa thay thế tốt hơn .Rất nhiều ứng dụng tương lại được nghĩ ra và nó khả thi về mặt triết lý, nhưng để hoàn toàn có thể biến triết lý trở thành trong thực tiễn là cả một đoạn đường dài, mình cũng hy vọng một ngày nào đó máy tính lượng tử hoàn toàn có thể tương hỗ y học và tăng trưởng năng lực chữa bệnh nhiều hơn, đến ngày đó tất cả chúng ta hoàn toàn có thể không còn bị ám ảnh bởi căn bệnh ung thư nữa .

Tạm kết

Xem thêm: Top 5 máy tính bảng Samsung tốt nhất đáng mua tại Điện máy XANH

Những gì mình tìm hiểu và khám phá được về máy tính lượng tử rất nhiều nhưng mình chỉ hoàn toàn có thể tóm tắt đến đây bởi quốc tế lượng tử rất huyền bí và phức tạp. Lúc đầu mình nghe về trạng thái sự chồng chập thì mình đã muốn bỏ ngang không muốn khám phá thêm, nhưng với những công nghệ tiên tiến đang ngày càng phức tạp, mình nghĩ tất cả chúng ta nên lao vào để hoàn toàn có thể hiểu thêm về quốc tế công nghệ tiên tiến .Dù máy tính lượng tử vẫn đang trong quy trình tiến độ nghiên cứu và điều tra, triển khai xong, nhưng hoàn toàn có thể thấy được tiềm năng biến hóa game show của nó, thôi thúc tân tiến trong vật lý, toán học, y học và nhiều nghành nghề dịch vụ khác. Trong cuộc chạy đua đó, mình hy vọng Nước Ta hoàn toàn có thể có một bước tiến dài ở nghành nghề dịch vụ này, bởi những cường quốc quốc tế đề đang sỡ hữu những chiếc máy của riêng họ. Mặc dù chưa có năng lực tạo ra một chiếc máy như vậy, nhưng mình tin những nhà khoa học của Nước Ta cùng với những khu công trình nghiên cứu và điều tra nâng cao hoàn toàn có thể giúp tất cả chúng ta không bị thụt lùi so với những cường quốc như Mỹ hay Trung .