Máy tính lượng tử kiểu mới

Trước đây, máy tính lượng tử được phát triển dựa trên mô hình tính toán nhị phân truyền thống, nghĩa là mã hóa tất cả thông tin theo 2 trạng thái: 0 và 1. Tuy nhiên, mới đây các nhà khoa học đã đề xuất phương án mới, mã hóa thông tin theo 3 trạng thái: 0, 1, và 2, thậm chí còn hướng tới xây dựng hệ thống có 5 trạng thái để phát triển những cỗ máy điện toán siêu mạnh.
Theo dõi Baoquocte.vn trên

Thực ra, không phải tới giờ khái niệm máy tính lượng tử mới được nêu ra. Cách đây nhiều năm, Cơ quan tình báo dự án nghiên cứu cao cấp của Mỹ (IARPA) đã quan tâm tới máy tính lượng tử, dù rằng mục đích ban đầu chỉ là để phá mật mã. Thông thường, việc giải mã cần phải có một hệ thống điện toán khổng lồ, chủ yếu là các siêu máy tính cực mạnh. Với khả năng tính toán và xử lý ở mức siêu đẳng, máy tính lượng tử đang được coi là giải pháp cho những công việc hao tổn “sức người, sức máy” như hiện nay.

Cho tới nay, những thành phần cơ bản của máy tính lượng tử đều dựa trên dạng bit lượng tử nhị phân, hay còn gọi là “qubit”. Kỹ thuật này sẽ mã hóa 2 trạng thái trong vòng quay của nguyên tử - đó là hạt electron và proton. Các hạt này có khả năng tồn tại cùng lúc ở nhiều trạng thái lượng tử khác nhau. Đặc tính này giúp máy tính lượng tử có thể xử lý đồng thời nhiều công việc một cách hiệu quả.

Giáo sư Matthew Neeley và các đồng nghiệp trong nhóm nghiên cứu tại Đại học California (Mỹ) khẳng định rằng còn một khả năng nữa để phát triển máy tính lượng tử, đó là sử dụng hệ “tam phân”. Điều này có nghĩa là các thành phần cơ bản của máy tính lượng tử sẽ được biểu diễn ở 3 trạng thái (gọi là “trit”) có thể chuyển đổi cho nhau. Một đơn vị “trit” sẽ chứa đựng thông tin nhiều hơn đơn vị “bit” truyền thống. Thậm chí, Giáo sư Neeley và nhóm của ông còn đang nghiên cứu và phát triển một hệ thống máy tính lượng tử có 5 trạng thái cơ bản (qudit). Bằng việc bắn các hạt proton sóng ngắn có 5 tần số khác nhau vào mạch bán dẫn, các trạng thái lưu trữ thông tin sẽ được tăng lên gấp nhiều lần so với phương pháp truyền thống. Giáo sư Neeley còn cho biết nhóm của ông đã phát triển được một kỹ thuật đo đạc lượng tử, cho phép phân biệt các cấp độ trạng thái này.

Vậy là từ mục đích ban đầu của IARPA, nay máy tính lượng tử được kỳ vọng sẽ giúp các nhà khoa học khám phá thế giới tự nhiên như nghiên cứu biến đổi khí hậu, giải mã gien người và các loài động thực vật cùng các công việc đòi hỏi khả năng tính toán ở mức cực lớn.

Tuy nhiên, hướng đi mới của Giáo sư Neeley và đồng nghiệp cũng không hề dễ dàng. Mặc dù khả năng mạnh nhất của điện toán lượng tử vẫn là mã hóa, song theo Giáo sư Jonathan Home ở Viện Chuẩn Công nghệ quốc gia Mỹ, hệ thống lượng tử hoạt động rất nhạy cảm, chỉ cần một xâm nhập nhỏ là cả hệ thống xáo trộn, khiến bất cứ hành vi thay đổi trái phép nào cũng có thể thất bại.

Dù còn nhiều khó khăn, song phát triển máy tính lượng tử kiểu mới vẫn là một bước đột phá. Bản thân Giáo sư Jonathan Home và đồng nghiệp cũng đang thiết kế một hệ thống máy tính lượng tử cho phép các bit lượng tử nhị phân có thể giao tiếp và trao đổi thông tin qua lại với nhau.     

Gia Vũ (Theo CNET)

Đọc thêm

Vietlott 20/4, kết quả xổ số Vietlott Power thứ 7 ngày 20/4/2024. xổ số Power 655 hôm nay

Vietlott 20/4, kết quả xổ số Vietlott Power thứ 7 ngày 20/4/2024. xổ số Power 655 hôm nay

Vietlott 20/4 - Vietlott Power 20/4. Trực tiếp kết quả xổ số Vietlott hôm nay thứ 7 ngày 20/4/2024. xo so Vietlott 655 hôm nay. xs Power hom nay.
XSMN 20/4, trực tiếp kết quả xổ số miền Nam hôm nay thứ Bảy 20/4/2024. xổ số hôm nay 20/4

XSMN 20/4, trực tiếp kết quả xổ số miền Nam hôm nay thứ Bảy 20/4/2024. xổ số hôm nay 20/4

XSMN 20/4 - kết quả xổ số ngày 20 tháng 4. trực tiếp xổ số miền Nam 20/4/2024. xổ số miền Nam thứ 7. SXMN 20/4/2024. xổ số hôm nay ...
XSBP 20/4, Trực tiếp kết quả xổ số Bình Phước hôm nay 20/4/2024 - KQXSBP thứ 7

XSBP 20/4, Trực tiếp kết quả xổ số Bình Phước hôm nay 20/4/2024 - KQXSBP thứ 7

XSBP 20/4 - Trực tiếp kết quả xổ số Bình Phước hôm nay - XSBP 20/4/2024. Ket qua xo so Binh Phuoc. kết quả xổ số Bình Phước ngày 20 ...
XSHCM 20/4, trực tiếp kết quả xổ số TP Hồ Chí Minh hôm nay 20/4/2024. XSHCM thứ 7

XSHCM 20/4, trực tiếp kết quả xổ số TP Hồ Chí Minh hôm nay 20/4/2024. XSHCM thứ 7

XSHCM 20/4 - Trực tiếp kết quả xổ số TP Hồ Chí Minh hôm nay - XSHCM 20/4/2024. xổ số thành phố. kết quả xổ số Hồ Chí Minh ngày ...
Lịch âm hôm nay 2024: Xem lịch âm 20/4/2024, Lịch vạn niên ngày 20 tháng 4 năm 2024

Lịch âm hôm nay 2024: Xem lịch âm 20/4/2024, Lịch vạn niên ngày 20 tháng 4 năm 2024

Lịch âm 20/4. Lịch âm hôm nay 20/4/2024? Âm lịch hôm nay 20/4. Lịch vạn niên 20/4/2024. Ngày hôm nay tốt hay xấu? Xem ngày giờ, hướng tốt xấu...
XSMT 20/4, trực tiếp kết quả xổ số miền Trung hôm nay thứ Bảy ngày 20/4/2024. SXMT 20/4/2024

XSMT 20/4, trực tiếp kết quả xổ số miền Trung hôm nay thứ Bảy ngày 20/4/2024. SXMT 20/4/2024

XSMT 20/4 - Kết quả xổ số ngày 20 tháng 4. SXMT 20/4. trực tiếp kết quả xổ số miền Trung 20/4/2024. xổ số hôm nay 20/4. xổ số miền ...
Xung đột Iran-Israel trước nguy cơ leo thang, toan tính và những kịch bản nguy hiểm

Xung đột Iran-Israel trước nguy cơ leo thang, toan tính và những kịch bản nguy hiểm

Đằng sau cuộc tấn công của Iran, khả năng Israel trả đũa và ngày càng nhiều lời kêu gọi kiềm chế từ cộng đồng quốc tế...
Thủ tướng New Zealand công du Đông Nam Á: Đánh thức quan hệ tiềm năng

Thủ tướng New Zealand công du Đông Nam Á: Đánh thức quan hệ tiềm năng

Để đánh thức tiềm năng của ASEAN, Thủ tướng New Zealand sẽ tìm cách khai thác những ưu thế trong quan hệ với từng nước mà ông sẽ đến thăm.
Trung Quốc-Pháp: Đối tác chứ không phải đối thủ

Trung Quốc-Pháp: Đối tác chứ không phải đối thủ

Chuyến thăm Bắc Kinh của Ngoại trưởng Pháp Stephane Sejourne đã mở ra những cơ hội mới trong quan hệ giữa hai nước.
Thế giới giữa hai cuộc siêu bầu cử (Kỳ cuối)

Thế giới giữa hai cuộc siêu bầu cử (Kỳ cuối)

2024 là năm đặc biệt, siêu bầu cử, hơn 2 tỷ cử tri bỏ phiếu, ở khoảng 50 quốc gia, trong đó có Nga và Mỹ.
Thế giới giữa hai cuộc siêu bầu cử (Kỳ I)

Thế giới giữa hai cuộc siêu bầu cử (Kỳ I)

2024 là năm đặc biệt, siêu bầu cử, hơn 2 tỷ cử tri bỏ phiếu, ở khoảng 50 quốc gia, trong đó có Nga và Mỹ.
Ngoại trưởng Ấn Độ thăm Đông Nam Á: Cụ thể hóa tầm nhìn chiến lược

Ngoại trưởng Ấn Độ thăm Đông Nam Á: Cụ thể hóa tầm nhìn chiến lược

Chuyến công du Đông Nam Á của ông Jaishankar không chỉ thúc đẩy quan hệ với từng nước, mà còn góp phần nâng cao ảnh hưởng của Ấn Độ trong khu vực.
Đại diện cấp cao EU: Thừa nhận cái giá phũ phàng từ ‘chảo lửa’ Trung Đông, EU chìm trong ‘ảo tưởng’ quá lâu, đặt an ninh vào tay Mỹ quá lâu

Đại diện cấp cao EU: Thừa nhận cái giá phũ phàng từ ‘chảo lửa’ Trung Đông, EU chìm trong ‘ảo tưởng’ quá lâu, đặt an ninh vào tay Mỹ quá lâu

Liên minh châu Âu (EU) cần thay đổi mô hình về sự hội nhập và mối quan hệ với phần còn lại của thế giới.
Liên minh Mỹ-Nhật: Tăng cường an ninh và mở rộng hợp tác

Liên minh Mỹ-Nhật: Tăng cường an ninh và mở rộng hợp tác

Nhật Bản và Mỹ nhất trí tăng cường liên minh an ninh ở khu vực Ấn Độ Dương - Thái Bình Dương, đồng thời cam kết trở thành đối tác toàn cầu.
Những điểm nhấn trong chuyến thăm Trung Quốc của Ngoại trưởng Nga

Những điểm nhấn trong chuyến thăm Trung Quốc của Ngoại trưởng Nga

Trong chuyến thăm Trung Quốc từ ngày 8-9/4, Ngoại trưởng Nga Sergei Lavrov đã thảo luận nhằm tăng cường hợp tác an ninh trước nhiều thách thức.
Sẽ thế nào nếu NATO vắng bóng Mỹ?

Sẽ thế nào nếu NATO vắng bóng Mỹ?

Liệu NATO có thể củng cố quốc phòng và an ninh tập thể để thích ứng với chiến thắng có thể xảy ra của ông Donald Trump tại bầu cử Mỹ 2024 không?
Tác động của việc Triều Tiên thử thành công vũ khí siêu thanh chiến lược

Tác động của việc Triều Tiên thử thành công vũ khí siêu thanh chiến lược

Việc Triều Tiên thử nghiệm tên lửa siêu thanh mới cho thấy bước tiến về khả năng răn đe hạt nhân, đồng thời gia tăng cẳng thẳng khu vực.
Vụ tấn công khủng bố ở Moscow sẽ thay đổi cục diện xung đột Nga-Ukraine như thế nào?

Vụ tấn công khủng bố ở Moscow sẽ thay đổi cục diện xung đột Nga-Ukraine như thế nào?

Vụ khủng bố đẫm máu ở Moscow hôm 22/3 có thể tác động lớn đến chính sách đối ngoại của Nga, tạo ra bước ngoặt của xung đột Nga-Ukraine.
Phiên bản di động