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.

Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.

"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?

Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…

Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.

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.

Lốp vĩnh cửu của NASA: đi được trên mọi địa hình, chịu được độ lạnh -200 độ C
Không chỉ dành riêng cho sứ mệnh sao Hỏa, loại lốp này nhiều khả năng sẽ còn được sử dụng trên chính Trái đất.
