Máy tính lượng tử – Một bước tiến vĩ đại mang ý nghĩa cách thức mạng hoặc là một tầm nhìn sai lầm không mong muốn của quả đât?

Cuộc dùng đua công nghệ tiên tiến về máy tính lượng tử đang ngày càng nóng lên trong khi những vương quốc tăng trưởng số 1 toàn cầu công bố những tiến bộ phận của mình về nghành nghề dịch vụ này. Trong số đó sự so kè của Mỹ và Trung là nóng bức nhất, trong khi ai cũng muốn trở thành vương quốc tăng trưởng chiếc máy tính mạnh nhất toàn cầu, vậy rốt cuộc máy tính lượng tử là gì lại rất có thể làm những cường quốc cùng dùng 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 rất có thể thay đổi đổi toàn cầu một cách thức thâm thúy. Hai thứ sót lại là trí tuệ tự tạo (AI) và tương tác thực tiễn ảo (VR).

Sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến nhanh tới nỗi những bóng bán dẫn của sản phẩm tính từng sắp không thể thu nhỏ được nữa và những công ty đang phân tích để tìm ra một vật tư new thay đổi thế silicon. Nhiều ứng dụng Ra đời tạo thành một toàn cầu số to lớn, kèm Từ đó là những yêu cầu khắt khe hơn nhiều về việc một máy tính rất có thể Dự kiến được thị trường hoặc là tương lai gần.

Phần lục

Máy tính lượng tử liệu có phải là một máy tính thời thượng?

Máy tính truyền thống (Classical Computer) hoặc là là chiếc máy tính mà tất cả chúng ta vẫn đang sử dụng hằng ngày. Tất cả chúng ta sẽ thường xuyên đưa vào nó những tài liệu với ngôn từ của con người là những chữ, số, hình vẽ… Tuy nhiên với máy tính những tài liệu đó trong khi đưa vào sẽ tiến hành hiểu theo theo ngôn từ máy, ngôn từ này được diễn tả với những số theo hệ nhị phân (khối hệ thống đếm dựa vào những số 0 và 1). Thế nên, với một ngôn từ chỉ chứa 0 và 1 thì máy tính chỉ tiến hành được trong khi có những lập trình rõ ràng và cụ thể và tính toán đúng mực theo những hướng dẫn đó.

Máy tính lượng tử (Quantum Computing) không hoạt động và sinh hoạt theo ngôn từ máy tính thường thì, nghĩa là nó không chỉ có sử dụng hệ đếm thập phân 0 và 1 để tiến hành tác vụ. Chiếc máy này hoạt động và sinh hoạt dựa vào 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 tiến hành những phép tính là sự việc chồng chập và vướng víu của lượng tử .

Máy tính lượng tử IBM Q.

Máy tính được đo thông qua số lượng bit (binary digit), đơn vị chức năng đo nhỏ nhất của sản phẩm tính và có 2 giá là 0 hoặc 1, nếu số lượng bit càng lớn thì máy tính sẽ sở hữu tài năng chứa càng nhiều. Trong những lúc đó, máy tính lượng tử sử dụng đơn vị chức năng là “Qubits” (quantum bits, hoặc là bits lượng tử) sẽ nhận những giá trị rộng hơn nằm trong tầm từ 0 tới 1, thậm chí còn nhận được đồng thời giá trị 0 và 1.

Một ví dụ giản dị để tưởng tượng phương pháp tính toán của sản phẩm tính và máy tính lượng tử, ví dụ này được gọi là “Tìm đường thoát ra khỏi mê cung.”

Với những máy tính cơ phiên bản phép tính giản dị của nó là sẽ tìm tìm từng tuyến phố một, sau thời điểm trải qua toàn bộ những tuyến phố nó sẽ mở đầu sắp xếp lại, và dành cho ra tình trạng đâu là tuyến phố tốt nhất để thoát ra khỏi mê cung. Nghĩa là nó phải trải qua mọi câu vấn đáp rồi new đưa ra một tình trạng sau cuối.

So với máy tính lượng tử, trong khi duyệt nó sẽ xem xét không còn mọi tuyến phố sẽ tiến hành cùng một lúc, quan trọng ở trong phần nó không cần thiết phải trải qua từng tuyến phố một, như vậy sẽ không còn mất nhiều thời hạn để chỉ ra tuyến phố tốt nhất. Điều này tựa như việc rõ được trước và đưa ra Dự kiến ngay luôn. Nhanh hơn nhiều so với cách thức tiến hành của sản phẩm tính cơ phiên bản đúng không ạ?

Nguyên do dành cho việc chiếc máy này rất có thể xử lý Theo phong cách như vậy là vì nó hoạt động và sinh hoạt theo cơ chế lượng tử, theo cơ chế đó những hạt photon sẽ tồn tại trên trạng thái chồng chập lượng tử. Trạng thái này này hỗ trợ nó rất có thể đi toàn bộ những tuyến phố cùng một lúc từng tuyến phố sẽ sở hữu sự giao thoa trong trạng thái này, cho tới trong khi sự chồng chập đó sụp đổ nó sẽ để lòi ra điểm giao thoa, điểm đó là tuyến phố mà máy tính có thể tính toán.

Máy tình lượng tử về cơ phiên bản là tiếp theo hoạt động và sinh hoạt so với máy tính. Ta rất có thể coi đấy là một máy tính, nhưng nó không chỉ có thời thượng hơn mà là một sự tiến hóa về cả cơ chế hoạt động và sinh hoạt và cách thức vận hành.

Cấu trúc của một máy tính lượng tử

Ngoài việc không giống nhau về kiểu cách vận hành thì máy tính lượng tử vẫn tiếp theo về cả ngoại hình. Nếu như bạn từng xem phim Ant-man and Wasp (2018), các bạn sẽ thấy đường hầm lượng tử có hình dạng phía bên ngoài là một chiếc xe cùng một chiếc vòng xoáy trong, vậy vẫn ngoài dòng thực nó sẽ ra sao?

Để nói sơ qua về nó thì phần phía bên ngoài của sản phẩm tính lượng tử có hình dạng tựa như một cây đèn chùm khổng lồ. Những Chuyên Viên thì lại gọi cùng một chiếc tên là kiến trúc đèn chùm. Cấu trúc máy tính lượng tử dựa vào máy tính nhưng nó sẽ tiếp theo về tài năng dịch chuyển của những Qubit.

Bảng ổ sắp xếp 62 Qubit

Máy tính lượng tử sẽ sẽ gồm có một nhân TT là một siêu chip lượng tử, xung quanh siêu chip này sẽ đặt những Qubit và sắp xếp theo phương thức một bàn cờ. Trọng trách của sản phẩm tính lượng tử là tiến hành những tác vụ phức tạp có chứa những biến đỗi ngẫu nhiên nên việc thiết kế những Qubit cũng rất đặc biệt quan trọng. Những Qubit phải thỏa mãn nhu cầu được tài năng dịch chuyển tự động tại trên ổ dưới dạng một bàn cờ.

Để thực hiện được việc đó, những nhà khoa học từng cho những Qubit trên trong một môi trường thiên nhiên với hình dạng tựa như một chiếc tủ lạnh, những nhà khoa học để vào trong số đó một hỗn hợp gọi là helium hóa lỏng đặc biệt quan trọng. Tác dụng của chất này là làm giảm nhiệt độ những chip lượng tử, và đưa chúng về độ không tuyệt đối, đó là một môi trường thiên nhiên được dành cho là có nhiệt độ lạnh nhất.

Phép tính Random Circuit Sampling

Phép tính Random Circuit Sampling hoặc là vẫn gọi là phép tính lấy mẫu ngẫu nhiên, một phép tính sử dụng dành cho việc tạo ra một ổ ngẫu nhiên có hiệu suất cao. Phép tính phức tạp này được dùng để làm đo tài năng tính toán của những máy tính lượng tử. Là một để chứng tỏ máy tính lượng tử sẽ là một bộ máy tạo thành những cuộc cách thức mạng vô tiền khoáng hậu trong tương lai.

Một siêu máy tính được định nghĩa là là một máy tính hiệu năng vượt trội so với những máy tính thông thường. Siêu máy tính sớm nhất có thể vào thời điểm lúc đó là mang tên là SUMMIT. Trong khi tiến hành phép tính thì SUMMIT được dành cho là phải mất tới 10,000 năm để triển khai xong Ramdom Circuit Sampling.

Tới lượt máy tính lương tử của Google mang tên Sycamore tiến hành thì tình trạng thực sự quá áp hòn đảo, Sycamore chỉ mất 3 phút và 20 giây. Sau thời điểm phép tính này được tiến hành, Google liền trở thành công xuất sắc ty đã đạt được ưu thế cực lớn về lượng tử. Phép tính này cũng chứng tỏ “Sycamore” bộ máy thay mặt đại diện dành cho máy tính lượng tử có tài năng xử lý vượt trội hơn một Siêu máy tính.

Ta thấy được rằng máy tính lượng tử rất có thể xử lí nhanh hơn thật nhiều và rất có thể tiết kiệm chi phí năng lương lên đến mức 10 triệu lần. Tình trạng tuy không thể chính thức được xác nhân nhưng này lại là một cột mốc quan trọng để lưu lại sự tăng trưởng của công nghệ tiên tiến trong tương lai.

Cuộc dùng đua máy tính lượng tử

Google, Microsoft, IBM và những công ty công nghệ tiên tiến tiếp theo từng góp vốn đầu tư nhiều nguồn lực vào nghành nghề dịch vụ này trong cuộc đua trở thành người thứ nhất đưa khả năng tính toán lượng tử vào thị trường đại chúng.

Cuộc dùng đua xây dựng những máy tính lượng tử chẳng tiếp theo nào một cuộc “dùng đua vũ trang”, bất kì ai hoặc là vương quốc nào tạo ra được máy tính lượng tử, luôn rất có thể thâu tóm thật nhiều lợi thế. Mình nghĩ vấn đề này rất đáng để để tâm trí, vì trong cả việc rõ được trước tương lai của ngày mai từng là một bước tiến vĩ đại rồi.

Theo Valuenex, Trung Quốc đang sở hữu hơn 3.000 thông qua trí tuệ sáng tạo tương quan tới công nghệ tiên tiến lượng tử, nhiều gấp rất nhiều lần so với Mỹ và gấp 3 lần Nhật. Boston Consulting Group dự hiển thị vào 7/2021, công nghệ tiên tiến này rất có thể tạo ra giá trị tương tự 10 tỉ USD hằng năm vào năm 2030 và tạo thêm mức 850 tỉ USD vào mức năm 2040.

Những ứng dụng của sản phẩm tính lượng tử

Có tương đối nhiều ứng dụng được mọi người nghĩ ra để thể đưa máy tính lượng tử vào đại chúng. Và tất yếu, số đông chúng thường rất vĩ mô như việc tương hỗ dự hiển thị thời tiết, dự hiển thị thị trường, phân tích quỹ đạo của tàu vũ trụ,…

Một yếu tố mình nghĩ tới là nếu máy tính lượng tử rất có thể trở thành một AI thì tài năng học hỏi của AI này sẽ rất nhanh, và rất thông minh. Một vài kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn mà mình tìm tìm được như thể:

Vào năm 2015, những nhà phân tích  tại Viện Ung thư Roswell Park từng đưa ra một kỹ thuật hỗ trợ cho việc tối ưu hóa xạ trị nhanh hơn từ 3 – 4 lần nhờ có vào máy tính lượng tử. Kỹ thuật này hỗ trợ cho việc đúng đoán đúng mực hơn so với những máy tính cơ phiên bản đang rất được sử dụng như lúc bấy giờ.

Ngoài ra, bởi tài năng tính toán siêu việt có phần bá đạo mà máy tính lượng tử rất có thể phá được cả những khối hệ thống mật mã như RSA hoặc là DSA, đó luôn là những mật mã hóa khóa công khai minh bạch, sử dụng dành cho việc tạo ra những chữ ký số được mã hóa, độ lâu của những khóa này thường rất rộng lớn nên việc tự động mò mẫm và đưa ra mật mã được mã hóa dường như thể không thể. Tuy vậy, với máy tính lượng tử nhờ có vào việc rất có thể phá mã dựa vào 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 trong khi mà từng lúc bạn thích đi loanh quanh đâu đó bạn cũng có thể được nó Dự kiến và đưa ra một lối đi không chỉ có sớm nhất có thể, giúp đỡ bạn tránh khỏi những phần đường kẹt xe tới hàng giờ, mà vẫn dự hiển thị được thời tiết của nơi các bạn sắp tới đây và nơi sẽ trải qua. Thậm chí là nếu tất cả chúng ta đủ tài năng sở hữu máy tính lượng tử thì nó rất có thể yếu tố tiết luồn giao thông vận tải thay đổi con người, mọi thứ sẽ tiến hành tính toán ngay luôn và đề xuất kiến nghị những tuyến phố thay đổi thế tốt hơn.

Thật nhiều ứng dụng tương lại được nghĩ ra và nó khả thi về mặt lý thuyết, nhưng để rất có thể biến lý thuyết trở thành thực tiễn là cả một phần đường lâu, tôi cũng hy vọng một ngày nào đó máy tính lượng tử rất có thể tương hỗ y học và tăng trưởng tài năng sửa bệnh nhiều hơn nữa, tới ngày đó tất cả chúng ta rất có thể không hề bị {ám ảnh} bởi căn bệnh ung thư nữa.

Tạm kết

Những gì mình tìm hiểu được về máy tính lượng tử thật nhiều nhưng tôi chỉ rất có thể tóm tắt tới đó bởi toàn cầu lượng tử rất bí mật và phức tạp. Lúc đầu mình nghe về trạng thái sự chồng chập thì tôi đã muốn rút ngang không thích tìm hiểu thêm, tuy nhiên với những công nghệ tiên tiến đang ngày càng phức tạp, mình nghĩ tất cả chúng ta nên lao vào để rất có thể hiểu thêm về toàn cầu công nghệ tiên tiến.

Dù máy tính lượng tử vẫn đang trong quá trình phân tích, hoàn thiện, nhưng rất có thể thấy được tiềm năng thay đổi đổi trò chơi của nó, thúc đẩy tiến bộ phận trong cơ vật lý, toán học, y học và nhiều nghành nghề dịch vụ tiếp theo. Trong cuộc dùng đua đó, mình hy vọng Việt Nam rất có thể có một bước tiến lâu trên nghành nghề dịch vụ này, bởi những cường quốc toàn cầu đề đang sỡ hữu những chiếc máy của riêng họ. Tuy nhiên chưa tồn tại tài năng tạo ra một chiếc máy như vậy, nhưng mình tin những nhà khoa học của Việt Nam đi với những dự án công trình phân tích sâu xa rất có thể hỗ trợ tất cả chúng ta không trở nên thụt lùi so với những cường quốc như Mỹ hoặc là Trung.

Cùng mình chờ đón những tiến bộ phận công nghệ tiên tiến sắp tới đây nhé!

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *