Microsoft ra mắt vật liệu đột phá cho chip lượng tử

Microsoft vừa chính thức giới thiệu chip lượng tử đầu tiên do hãng phát triển, trong đó tích hợp một loại vật liệu tiên tiến mang tên topoconductor.
Theo dõi Baoquocte.vn trên
Microsoft ra mắt vật liệu đột phá cho chip lượng tử

Microsoft đã tích hợp 8 qubit topo trên một con chip và đặt mục tiêu mở rộng quy mô lên tới 1 triệu qubit trong tương lai.

Sau nhiều năm nghiên cứu, Microsoft đã đạt được bước tiến quan trọng trong lĩnh vực điện toán lượng tử với việc ra mắt Majorana 1 – con chip lượng tử đầu tiên của hãng. Đây là thành quả sau 17 năm tìm kiếm một phương pháp đột phá để phát triển loại vật liệu và kiến trúc mới, giúp tăng cường khả năng hoạt động của máy tính lượng tử.

Không giống như máy tính truyền thống sử dụng bit nhị phân (0 và 1) để xử lý thông tin, máy tính lượng tử hoạt động dựa trên qubit (bít lượng tử), mang lại tiềm năng xử lý mạnh mẽ hơn nhưng cũng đi kèm với nhiều thách thức. Những qubit này cực kỳ nhạy cảm với môi trường xung quanh, dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, áp suất và nhiễu điện từ, điều này khiến việc duy trì trạng thái ổn định của chúng trở thành một bài toán khó.

Các công ty công nghệ lớn như Microsoft, IBM và Google đều đang chạy đua để khắc phục điểm yếu này, nhằm tạo ra các hệ thống máy tính lượng tử đáng tin cậy hơn. Majorana 1 được kỳ vọng sẽ là một bước tiến trong việc ổn định qubit, giúp tăng độ chính xác và hiệu suất của điện toán lượng tử, từ đó mở ra cơ hội ứng dụng rộng rãi hơn trong tương lai.

Majorana 1 có khả năng tích hợp tới một triệu qubit trên một diện tích nhỏ gọn, không lớn hơn nhiều so với CPU của máy tính để bàn hay máy chủ hiện nay. Đây là một thành tựu đầy ấn tượng, giúp đưa công nghệ lượng tử tiến gần hơn đến khả năng ứng dụng thực tế.

Không giống như các chip lượng tử truyền thống sử dụng electron để tạo qubit, Microsoft đã chọn một hướng đi đột phá khi khai thác các hạt majorana – một loại hạt giả định lần đầu tiên được nhà vật lý Ettore Majorana mô tả vào năm 1937. Để kiểm soát các hạt này, Microsoft đã phát minh ra một loại vật liệu mới mà họ gọi là "topoconductor" – chất dẫn điện tử topo đầu tiên trên thế giới, giúp tạo ra qubit ổn định và đáng tin cậy hơn.

Nghiên cứu này đã được Microsoft công bố trên tạp chí Nature, trong đó mô tả chi tiết cách các nhà khoa học phát triển qubit topo bằng cách sử dụng hai vật liệu quan trọng là indium arsenide và nhôm. Hiện tại, công ty đã tích hợp thành công 8 qubit topo trên một con chip và đặt mục tiêu mở rộng quy mô lên một triệu qubit trong tương lai, mở ra tiềm năng đưa điện toán lượng tử vào ứng dụng thực tiễn trên quy mô lớn.

Các nhà khoa học đã kỳ vọng vào khả năng của máy tính lượng tử trong nhiều năm, nhưng những hạn chế về độ ổn định của qubit vẫn là trở ngại lớn. Với Majorana 1, Microsoft tin rằng họ đã tìm ra hướng đi mới nhờ công nghệ topoconductor – một loại siêu dẫn topo giúp cải thiện độ tin cậy của qubit. Nếu thành công, con chip này có thể đưa điện toán lượng tử đến gần hơn với thực tế, mở ra những bước tiến lớn trong khoa học vật liệu, dược phẩm và nhiều lĩnh vực khác.

Theo Zulfi Alam, Phó Chủ tịch phụ trách Lượng tử tại Microsoft, dự án này là một trong những chương trình nghiên cứu tham vọng nhất của công ty. Sau hành trình 17 năm, họ đã đạt được bước đột phá có thể định nghĩa lại tương lai của máy tính lượng tử. Thành tựu này không chỉ chứng minh lý thuyết mà còn mang lại cơ hội để triển khai công nghệ trên quy mô lớn.

Chetan Nayak, một kỹ sư hàng đầu của Microsoft, nhấn mạnh rằng con chip với 1 triệu qubit không chỉ là một thành tựu công nghệ mà còn là cánh cửa mở ra khả năng giải quyết những bài toán phức tạp nhất mà thế giới đang đối mặt. Với khả năng thực hiện các mô phỏng chính xác hơn bao giờ hết, máy tính lượng tử có thể thúc đẩy sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp, từ phát triển vật liệu mới đến tối ưu hóa các quy trình khoa học quan trọng.

Không giống như chip AI Maia 100, được cung cấp cho khách hàng thông qua nền tảng đám mây Azure, Microsoft sẽ không phân phối Majorana 1 theo cách tương tự. Thay vào đó, công ty giữ toàn quyền kiểm soát quá trình sản xuất, không thuê ngoài cho các đối tác như TSMC mà tự chế tạo linh kiện tại Mỹ. Điều này cho thấy Microsoft đang đặt cược lớn vào công nghệ điện toán lượng tử và muốn bảo đảm tính bảo mật cũng như quyền sở hữu đối với những đột phá quan trọng trong lĩnh vực này.

Thay vì chỉ là một lĩnh vực độc lập, điện toán lượng tử có tiềm năng trở thành nền tảng hỗ trợ cho các công nghệ khác của Microsoft, đặc biệt là trí tuệ nhân tạo. Với khả năng xử lý dữ liệu phức tạp và mô phỏng chính xác hơn, máy tính lượng tử có thể cung cấp dữ liệu chất lượng cao để đào tạo các mô hình AI, giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác của các thuật toán học sâu.

Ngoài ra, công nghệ này còn có thể đẩy nhanh quá trình khám phá khoa học, chẳng hạn như tìm ra những phân tử mới hay phát minh ra các loại thuốc tiên tiến mà trước đây chưa từng có. Sự kết hợp giữa điện toán lượng tử và AI hứa hẹn sẽ mở ra một kỷ nguyên mới, nơi những bài toán khoa học và công nghệ phức tạp nhất có thể được giải quyết nhanh hơn và hiệu quả hơn bao giờ hết.

Công nghệ AI đang mở ra kỷ nguyên sáng tạo số trong ngành y tế

Công nghệ AI đang mở ra kỷ nguyên sáng tạo số trong ngành y tế

Bà Janet Ooi, Giám đốc bộ phận Giải pháp Y tế Số tại Keysight Technologies, chia sẻ về cách AI đang thay đổi ngành y ...

TikTok đã xuất hiện trở lại trên kho ứng dụng của Apple và Google tại Mỹ

TikTok đã xuất hiện trở lại trên kho ứng dụng của Apple và Google tại Mỹ

Chiều 13/2 (giờ địa phương), TikTok chính thức có mặt trở lại trên kho ứng dụng của Apple và Google tại Mỹ, sau gần một ...

iPhone 17 Air xuất hiện ngoài đời thực với thiết kế tuyệt đẹp

iPhone 17 Air xuất hiện ngoài đời thực với thiết kế tuyệt đẹp

Một mẫu concept iPhone 17 Air chân thực vừa lộ diện trên mạng xã hội, mang đến cái nhìn rõ nét hơn về thiết bị ...

Samsung Galaxy A26 lộ diện với ba tùy chọn màu sắc ấn tượng

Samsung Galaxy A26 lộ diện với ba tùy chọn màu sắc ấn tượng

Samsung chuẩn bị giới thiệu Galaxy A26, mẫu smartphone thuộc phân khúc tầm trung với thiết kế hiện đại, tinh tế, hứa hẹn đáp ứng ...

5 mẫu iPhone đáng chờ đợi, dự kiến ra mắt trong năm nay

5 mẫu iPhone đáng chờ đợi, dự kiến ra mắt trong năm nay

Apple nổi tiếng với nhiều sản phẩm thành công, nhưng iPhone vẫn là dòng sản phẩm biểu tượng nhất. Trong năm 2025, hãng dự kiến ...

(theo Vietnamnet)

Đọc thêm

Mỹ dọa sớm tấn công một khu vực của Iran, đã 'đổ' bao nhiêu tiền vào xung đột?

Mỹ dọa sớm tấn công một khu vực của Iran, đã 'đổ' bao nhiêu tiền vào xung đột?

Chính quyền Tổng thống Mỹ Donald Trump tiếp tục gia tăng sức ép đối với Iran trên cả phương diện quân sự và ngoại giao.
Đội tuyển Việt Nam tập luyện trước trận mở màn ASEAN Cup 2026

Đội tuyển Việt Nam tập luyện trước trận mở màn ASEAN Cup 2026

Xuân Son, Đình Bắc và các đồng đội tuyển Việt Nam tập trung rất cao trong buổi tập đầu tiên tại Thái Lan, chuẩn bị trận ra quân ASEAN Cup ...
Trước áp lực từ người biểu tình, Tổng thống Ukraine thay tướng quân đội, Nga lập tức hành động

Trước áp lực từ người biểu tình, Tổng thống Ukraine thay tướng quân đội, Nga lập tức hành động

Tổng thống Ukraine vừa quyết định thay thế Tổng tư lệnh Lực lượng vũ trang Ukraine, Nga đã lập tức đưa tên của vị tướng mới vào danh sách truy ...
Bầu cử giữa kỳ Mỹ năm 2026 và 'những khoảng trống tín nhiệm'

Bầu cử giữa kỳ Mỹ năm 2026 và 'những khoảng trống tín nhiệm'

Đây là nhận định của CNN về cục diện bầu cử giữa kỳ tại nước Mỹ diễn ra vào tháng 11 tới.
Khi kỳ thi tốt nghiệp gánh quá nhiều kỳ vọng

Khi kỳ thi tốt nghiệp gánh quá nhiều kỳ vọng

Những sai phạm thi cử gần đây đã làm dấy lên câu hỏi về sự kỳ vọng quá mức vào kỳ thi tốt nghiệp. Đã đến lúc cần trả kỳ ...
Bước chuyển mang tính chiến lược trong hợp tác Việt Nam-Pháp

Bước chuyển mang tính chiến lược trong hợp tác Việt Nam-Pháp

Đại sứ Trịnh Đức Hải nhận định, quan hệ Việt Nam - Pháp đang đứng trước một giai đoạn phát triển rất thuận lợi để tạo ra bước chuyển mang ...
Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình thăm Triều Tiên: Tái định vị giữa thế giới phân cực

Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình thăm Triều Tiên: Tái định vị giữa thế giới phân cực

Chuyến thăm của ông Tập Cận Bình khẳng định, Trung Quốc vẫn là nhân tố không thể thiếu trên con đường hướng tới bán đảo Triều Tiên hòa bình và ổn định lâu dài.
Thượng đỉnh Mỹ-Trung: Hướng tới ổn định chiến lược và thể chế hóa khuôn khổ hợp tác thực chất

Thượng đỉnh Mỹ-Trung: Hướng tới ổn định chiến lược và thể chế hóa khuôn khổ hợp tác thực chất

Cuộc gặp thượng đỉnh giữa hai nhà lãnh đạo Mỹ và Trung Quốc thể hiện nhu cầu lớn của cả hai về ổn định chiến lược và thúc đẩy hợp tác.
Những vấn đề phức tạp của xung đột Trung Đông

Những vấn đề phức tạp của xung đột Trung Đông

Sau hơn hai tháng bom đạn bao phủ vùng Vịnh, cuộc xung đột ở Trung Đông vẫn mờ mịt, nhưng hậu họa thì đã rõ.
Myanmar: Cuộc chuyển giao quyền lực

Myanmar: Cuộc chuyển giao quyền lực

Quá trình chuyển giao quyền lực tại Myanmar từ chính quyền quân sự sang chính phủ dân sự chính danh đã bắt đầu.
Hội nghị Ngoại trưởng G7: Ngăn cú sốc năng lượng toàn cầu

Hội nghị Ngoại trưởng G7: Ngăn cú sốc năng lượng toàn cầu

Việc G7 tổ chức cuộc họp khẩn cấp về nguồn cung dầu mỏ tại Paris là để khẳng định vai trò trung tâm của nhóm trong định hình kinh tế và quản trị toàn cầu.
Chương mới của quan hệ đồng minh Mỹ-Nhật Bản

Chương mới của quan hệ đồng minh Mỹ-Nhật Bản

Thủ tướng Nhật Bản Takaichi Sanae đã lên đường sang Washington trong chuyến thăm 4 ngày (từ ngày 18/3).
Bầu cử giữa kỳ Mỹ năm 2026 và 'những khoảng trống tín nhiệm'

Bầu cử giữa kỳ Mỹ năm 2026 và 'những khoảng trống tín nhiệm'

Đây là nhận định của CNN về cục diện bầu cử giữa kỳ tại nước Mỹ diễn ra vào tháng 11 tới.
Ukraine đang trở thành 'phao cứu sinh' quân sự cho Vùng Vịnh?

Ukraine đang trở thành 'phao cứu sinh' quân sự cho Vùng Vịnh?

Ukraine, quốc gia nhiều năm phụ thuộc viện trợ quân sự phương Tây, trở thành bên cung cấp các giải pháp chống UAV thực chiến cho nhiều đối tác.
Liệu EU có thể từ bỏ ‘thế phòng thủ’ trong cạnh tranh với Trung Quốc?

Liệu EU có thể từ bỏ ‘thế phòng thủ’ trong cạnh tranh với Trung Quốc?

Đây là câu hỏi do East Asia Forum đặt ra khi nói về cạnh tranh giữa Trung Quốc và Liên minh châu Âu (EU). Nội dung chính của bài phân tích như sau:
CNN: Chính sách đối ngoại của Tổng thống Trump có làm thay đổi cách thế giới nhìn nhận nước Mỹ?

CNN: Chính sách đối ngoại của Tổng thống Trump có làm thay đổi cách thế giới nhìn nhận nước Mỹ?

Tổng thống Trump tranh cử với cam kết đặt 'Nước Mỹ trên hết'. Nhưng trên thực tế, chính quyền được vận hành với mục tiêu giúp nước Mỹ thu được lợi ích.
Kinh tế Nga trước các thách thức địa chính trị

Kinh tế Nga trước các thách thức địa chính trị

Gói trừng phạt của Mỹ và châu Âu dành cho Nga được cho là đang thúc đẩy kinh tế Moscow từng bước chuyển đổi và tái cấu trúc toàn diện.
Australia trao 'chìa khóa' cho tham vọng hạt nhân Ấn Độ

Australia trao 'chìa khóa' cho tham vọng hạt nhân Ấn Độ

Việc Australia mở cửa kho dự trữ uranium lớn nhất thế giới cho Ấn Độ được xem là bước ngoặt chiến lược đối với an ninh năng lượng của New Delhi.
Phiên bản di động