Intel Bắt Đầu Sản Xuất Chip Cho Máy Tính Lượng Tử

Khoảng giữa tháng 10/2017, Intel đã bắt đầu sản xuất chip cho máy tính lượng tử. Máy tính lượng tử hiện vẫn còn quá mới mẻ để chứng minh tính hữu ích trên thực tế, nhưng đây là một dấu hiệu khả quan cho thấy nó sắp bước vào cuộc sống thường ngày.

Jim Clark, giám đốc mảng phần cứng lượng tử tại Intel cho biết: “Chúng tôi đang đưa máy tính lượng tử từ lý thuyết suông vào thực tế”. Máy tính lượng tử sẽ hữu dụng hơn máy tính thường, dữ liệu của máy thường sẽ được lưu trữ dưới dạng nhị phân - 0 và 1, còn máy tính lượng tử sẽ lưu dữ liệu dưới dạng qubit – lợi dụng trạng thái lượng tử để lưu thông tin dưới nhiều trạng thái một lúc, không chỉ là 0 và 1. Nhờ đó, máy tính lượng tử có thể tính nhanh, tính nhiều hơn máy tính thường.

Chip lượng tử của Intel sử dụng qubit siêu dẫn, được xây dựng dựa trên những thiết kế mạch điện đã có sẵn và chỉ hoạt động được ở nhiệt độ rất thấp. Nó có thể chạy được 17 qubit, được phát triển trong vòng 18 tháng bởi các nhà nghiên cứu tại Oregon, và hiện đang được sản xuất tại một nhà máy của Intel đặt tại Arizona.

Intel đã hợp tác với QuTech, một công ty từ Đại học Delft của Hà Lan, chuyên nghiên cứu về xử lý lượng tử. Những năm qua, QuTech đã rất thành công trong việc phát triển những qubit ổn định. Hồi năm 2015, Intel đã đầu tư 50 triệu USD vào QuTech.

Intel tập trung vào bản thiết kế cho bộ xử lý "flip chip" dày 300 nnm, nhằm tìm ra hướng giải quyết hiệu quả cho việc xử lý lượng tử. Bộ xử lý phải được đặt trong điều kiện cực lạnh để có thể hoạt động, và phải không bị sóng vô tuyến ảnh hưởng. Các qubit chỉ ổn định trong môi trường lạnh, và các nhà nghiên cứu vẫn đang tìm cách sử dụng những vật chất khác, những thiết kế mạch điện khác, và những cách kết nối các thành phần chip khác nhau để tạo ra một hệ thống hiệu quả.

Nhiều công ty khác cũng đã nhận ra tầm quan trọng của máy tính lượng tử. Trong số đó có Google, IBM và Microsoft – đều đang cố gắng xây dựng được một chiếc máy tính lượng tử có thể thực sự có ích cho xã hội. Còn bản thân Intel là một công ty nổi tiếng với chip điện tử, công ty bắt đầu tập trung vào máy tính lượng tử hồi năm 2014, nhận ra rằng họ có thể tăng tiến trình nghiên cứu bằng cách áp dụng những phương pháp sản xuất chip sẵn có.

Khi khả năng của những con chip lượng tử tăng lên theo khả năng của công nghệ, những thiết bị tương lai sẽ có sức mạnh tính toán vượt trội. Điều này sẽ ảnh hưởng trực tiếp và ngay lập tức tới những lĩnh vực như hóa học và khoa học vật chất – con người sẽ có khả năng tạo ra những chất phức tạp hơn, những mô hình hóa học chi tiết hơn để nghiên cứu. Những ý tưởng mới cũng sẽ phát sinh nhiều hơn.

Nhiều người mong rằng máy tính lượng tử có thể được sử dụng để gia cố thêm sức mạnh của công nghệ máy học machine-learning. Nhiều thuật toán mới đã được phát triển cho "machine-learning lượng tử", nhưng hiện vẫn còn khá mơ hồ và khó thực hiện.

Jim Held, giám đốc mảng công nghệ mới tại Intel Labs, cho biết công ty cũng đang nghiên cứu thuật toán song song với việc phát triển phần cứng. Hartmut Neven, người dẫn đầu dự án phát triển máy tính lượng tử của Google khẳng định hãng sẽ hoàn hiện một hệ thống mạnh 49 qubit vào năm 2018. Máy tính lượng tử sẽ giải được những phép tính mà siêu máy tính không thực hiện được. Đó chính là điểm mốc gọi là “uy thế lượng tử tối cao – quantum supremacy” mà bất kì công ty công nghệ đang theo đuổi máy tính lượng tử đều hướng tới.