Công ty Mỹ phát triển chip lượng tử thủy tinh, giúp tăng sức mạnh chip lên hàng trăm qubit
Ai ngờ thủy tinh, thứ tưởng như mỏng manh dễ vỡ, lại đem về tính ổn định cho qubit lượng tử?
IonQ, công ty liên kết với Trung tâm Lượng tử Duke trực thuộc Đại học Duke, vừa công bố đột phá mới trong công nghệ sản xuất chip. Họ đặt thiết kế chip silicon thông thường sang một bên, tập trung nghiên cứu chế tạo một chip máy tính thủy tinh có khả năng lưu giữ ion.
Các nhà nghiên cứu tạo ra công nghệ bẫy ion bằng thủy tinh này bằng cách vẽ lên thủy tinh silica những đường rãnh chính xác tới cỡ micromet; tấm chip có khả năng chữa một chuỗi những qubit là ion. Trước đây, IonQ đã bán những hệ thống máy tính lượng tử 32-qubit cho nhiều doanh nghiệp cung cấp giải pháp điện toán đám mây, trong đó có Microsoft Azure, Amazon Web Services và Google Cloud.
Chip của IonQ.
IonQ gọi công nghệ chip mới là “cấu trúc lượng tử đa nhân có thể tinh chỉnh lại - reconfigurable multicore quantum architecture”, viết tắt là RMQA. Dựa trên tính đột phá của RMQA, IonQ có thể tăng quy mô chip lên nhiều lần.
Có nhiều cách thiết kế, chế tạo một hệ thống máy tính lượng tử, và IonQ chọn con đường bẫy ion để cố gắng đạt được ưu thế lượng tử - điểm mốc mà tại đó máy tính lượng tử vượt mặt máy tính cổ điển trong khả năng tính toán. Bên cạnh IonQ, còn có AQT, Honeywell và Oxford Ionics cũng ứng dụng công nghệ bẫy ion trong chế tạo máy tính lượng tử.
Trong thiết kế RMQA, qubit được lưu trữ trong trạng thái tích điện, cho phép các ion bị chiếu tia laser cường độ cao có thể tương tác với qubit.
IonQ khẳng định phương pháp bẫy ion này, đặc biệt là khi được hậu thuẫn bởi công nghệ bẫy thủy tinh mới, cho phép thời gian tồn tại của qubit dài chưa từng có. Cũng theo lời công ty, điểm cộng của công nghệ mới còn nằm tại việc duy trì được nhiều qubit, tăng được quy mô hệ thống.
Lộ trình tăng quy mô chip lượng tử của IonQ.
Trong thử nghiệm, IonQ trình diễn một con chip có 64 qubit với thiết kế đơn giản đến đáng ngạc nhiên: trên con chip thủy tinh là 4 chuỗi 16 qubit bị giữ chặt trong các bẫy ion. Tuy nhiên, con chip chỉ có sức mạnh tính toán của 48 qubit mà thôi, bởi 16 qubit (với 4 qubit trong mỗi chuỗi) được sử dụng như các ion “làm lạnh”, đóng vai trò sửa sai cho hệ thống nếu như có biến động xảy ra.
Tuy không tận dụng được toàn bộ các qubit có trong chip, hệ thống lại có điểm cộng khác: IonQ có thể tăng sức mạnh chip thông qua việc tăng diện tích bề mặt chip. CEO của IonQ là Peter Chapman khẳng định họ có thể tăng số lượng qubit trên mỗi chip lên tới hàng trăm.
IonQ đang vững chân bước tới đích đến, là một hệ thống bao gồm nhiều chip lượng tử kết nối với nhau và được điều khiển bằng ánh sáng. “Một khi có được trạng thái rối, khoảng cách giữa các chip không còn là vấn đề. Dù là một chuỗi [qubit] trên một chip hay giữa các chip với nhau, chúng sẽ đều vận hành như một cỗ máy tính lượng tử lớn”, CEO Chapman khẳng định.

Cô nàng siêu robot Sophia từng tuyên bố “huỷ diệt loài người” 4 năm trước bây giờ ra sao?
Khi được người sáng tạo ra mình hỏi về việc có muốn huỷ diệt loài người hay không, cô nàng siêu robot Sophia đã thẳng thắn đáp trả: "Được rồi, tôi sẽ huỷ diệt loài người".

Cánh "cổng liên lạc" trong phim viễn tưởng xuất hiện tại châu Âu
Một “cánh cổng thần kỳ” hệt trong phim sci-fi là ý tưởng của Lithuania và Ba Lan, nhằm kết nối con người của hai thành phố cách nhau 600km này.

Kenguru – chiếc xe sinh ra cho người khuyết tật, chỉ có một cửa duy nhất nhưng cực tiện cho người đi xe lăn
Hãng Community Cars ở bang Texas (Mỹ) đã sáng chế ra một loại ô tô điện mang tên Kenguru, dành cho người khuyết tật phải ngồi xe lăn.

"Áo điều hòa" hòa giúp người lao động Nhật Bản hạ nhiệt trong mùa hè oi bức
Một loại áo trông có vẻ không thời trang lắm, căng phồng khi mặc vào vì có hai chiếc quạt bên trong, nhưng lại đang rất hút khách tại Nhật vì giúp người dân nơi này giải nhiệt mùa hè.

Tham vọng chế tạo Iron Man của quân đội Mỹ
Bộ Tư lệnh Lực lượng Đặc biệt của Mỹ (SOCOM) hiện đang theo đuổi một chương trình mang tính cách mạng nhằm hỗ trợ năng lực siêu nhân cho binh sĩ trong nhiệm vụ tác chiến.

Công nghệ tàng hình là gì? Nó hoạt động thế nào?
Bạn đã từng nghe đến máy bay tàng hình, tàu ngầm tàng hình nhưng bạn có biết nghĩa của tàng hình ở đây thực sự là gì?
