Như chúng ta đã biết, máy tính hiện đại ngày nay có một bộ phận xử lý trung tâm là CPU (hay còn gọi là Chip), bộ phận này đang dần đạt đến giới hạn vật lý có thể đạt tới. Với quy trình 7nm hiện tại, CPU trong tương lai sẽ chỉ có 2nm hoặc thậm chí 1nm. Một khi bóng bán dẫn đạt đến mức này, việc thu nhỏ thêm là cực kỳ khó khăn. Nhiều chuyên gia và những người đam mê công nghệ cho rằng để thay thế giải pháp bóng bán dẫn, các nhà khoa học sẽ làm việc trên máy tính lượng tử (ở cấp độ phân tử). Ngày 16/6, Thủ tướng Đức Angela Merkel đã công bố máy tính lượng tử đầu tiên của Đức. Đánh dấu một bước nhảy vọt về công nghệ của nước này. Cùng theo dõi những tin tức khoa học máy tính tại lisegainc.
Mục Lục
Đức đưa vào hoạt động máy tính lượng tử đầu tiên
Hệ thống mang tên Q System One, nằm ở thị trấn Ehningen của bang Baden-Wurm, là chiếc đầu tiên thuộc loại này bên ngoài nước Mỹ và sẽ được vận hành bởi Viện Nghiên cứu Fraunhofer của Đức. Nó được phát triển bởi hãng IBM.
Phát biểu qua liên kết video tại buổi ra mắt trực tuyến. Thủ tướng Angela Merkel mô tả siêu máy tính là một “kỳ quan công nghệ”. Có thể đóng vai trò quan trọng trong nỗ lực làm chủ công nghệ, kỹ thuật số và tăng trưởng kinh tế của Đức.
“Chúng ta đang ở giữa một cuộc cạnh tranh khốc liệt (trong việc khai thác công nghệ mang tính cách mạng) và Đức muốn có tiếng nói”. Bà Merkel, nhà lãnh đạo kỳ cựu và là người có bằng hóa học lượng tử, nhấn mạnh.
Bên cạnh Đức, Mỹ và Trung Quốc cũng đã đầu tư rất nhiều vào cả nghiên cứu lượng tử. Và các ứng dụng thương mại tiềm năng của nó. Các nhà khoa học tin rằng một khi công nghệ bùng nổ. Tính toán lượng tử siêu nhanh sẽ tạo ra sức mạnh cho sự đổi mới trong nhiều lĩnh vực. Từ phần mềm mã hóa thông minh hơn, trí tuệ nhân tạo đến nghiên cứu y tế và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.
Cấu hình hoạt động của máy tính lượng tử Đức
Máy tính lượng tử có thể xử lý thông tin phức tạp với tốc độ đáng kinh ngạc. Vượt trội hơn rất nhiều so với máy tính thông thường hiện nay.
Máy tính thông thường hoạt động theo kiểu nhị phân. Có nghĩa là chúng thực hiện các tác vụ bằng cách sử dụng những đoạn dữ liệu nhỏ được gọi là bit. Chỉ có thể nhận một trong hai giá trị là 0 hoặc 1. Trong khi đó, máy tính lượng tử sử dụng các mảnh dữ liệu được gọi là qubit. Có thể nhận được cả 2 giá trị 0 và 1 cùng một lúc, cho phép chúng thu thập một số lượng lớn các kết quả tiềm năng đồng thời.
Máy tính lượng tử 27 qubit của Đức đã chạy thử từ tháng 2. Nhưng sự kiện ra mắt bị hoãn lại cho đến nay do đại dịch. Hệ thống trông rất khác biệt so với máy tính thông thường. Nó được đặt trong một khối kính hình lập phương cạnh 2,7 m. Để che chắn các qubit mỏng manh khỏi tiếng ồn và nhiễu động. Các bộ phận bên trong như dây và ống của máy tính được bọc trong một hình trụ sáng bóng treo lơ lửng trên trần của khối lập phương.
Máy tính lượng tử có hình dạng như thế nào?
Không giống với các máy tính thông thường, các máy tính lượng tử có hình dáng khá là đặc biệt. Chúng trông giống như một chiếc đèn chùm khổng lồ. Và các chuyên gia cũng gọi đó là kiến trúc đèn chùm.
Cũng giống như các máy tính thông thường, máy tính lượng tử cũng có một nhân trung tâm. Là một siêu chip với các qubit được sắp xếp theo dạng bàn cờ vua. Nhân chip và cụ thể là các qubits có cấu tạo là các vi tụ điện được làm từ Niobium với độ cứng ngang với Titan.
Các cực của qubit được làm để dao động, và không duy trì một trạng thái cố định nào. Chính vì lý do này nên máy tính lượng tử có khả năng xử lý mạnh hơn máy tính thông thường.
Con chip này được đặt trong một trường vi sóng điện từ. Hoạt động trong điều kiện lạnh, cực lạnh, thậm chí ở mức gần 0oK.
Để đạt được ngưỡng nhiệt này, cách hiệu quả và ít tốn kém nhất hiện tại là máy tính sẽ được nhấn chìm trong một bể Heli lỏng.