Trung Quốc chế tạo thành công “tủ lạnh” cho chip lượng tử

Các nhà khoa học Trung Quốc vừa tuyên bố chế tạo thành công một chiếc hộp lưu trữ chân không hiệu năng cao, có thể tạo ra môi trường ổn định và tối ưu để lưu trữ chip lượng tử. Nghe thì đơn giản, nhưng đây có thể nói là một thành tự khoa học đáng chú ý của Trung Quốc.

Được phát triển bởi Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật điện toán lượng tử An Huy, mẫu tủ lạnh chip lượng tử này đi sở hữu tổng cộng ba khoang lưu trữ, có thể được truy cập và vận hành độc lập. Thiết bị cũng đi kèm với hệ thống cảm biến giám sát thông minh, có thể tự động đánh giá mức độ chân không theo thời gian thực, từ đó cung cấp môi trường chân không cao được duy trì ổn định, giúp bảo quản chip ở trạng thái hoàn hảo trong thời gian dài. Thiết bị có thể vận hành tự động hoàn toàn nhờ có giao diện tương tác giữa người và máy tính được thiết kế đặc biệt.

Jia Zhilong, phó giám đốc Trung tâm nghiên cứu kỹ thuật máy tính lượng tử An Huy, cho biết chip lượng tử là thành phần cốt lõi của máy tính lượng tử. Và không giống như các loại chip truyền thống, chúng cần phải trải qua một quy trình sản xuất phức tạp hơn nhiều. Chip lượng tử nhạy cảm với nhiệt độ xung quanh, độ sạch, tiếng ồn, độ rung, sóng điện từ, v.v. Vật liệu siêu dẫn được sử dụng trong chip lượng tử có thể xảy ra phản ứng hóa học với các phân tử oxy và nước trong không khí và làm mất đi chất lượng tối ưu của nó. Do đó, điều rất quan trọng là lưu trữ chip trong tủ lạnh lượng tử được thiết kế đặc biệt để cung cấp môi trường an toàn và ổn định cho chip.

Chip lượng tử là gì?

Chip lượng tử được sử dụng làm bộ xử lý cho máy tính lượng tử và chứa bit lượng tử hoặc 'qbit' - tính năng chính của chip. Các qbit có thể có giá trị 0,1 hoặc cả hai, và không giống như bit điện toán cổ điển có thể có giá trị 0 hoặc 1. Do đó, qbit cung cấp cho máy tính lượng tử khả năng xử lý các phương trình và thuật toán nhanh hơn theo cấp số nhân so với máy tính cổ điển.

Thong qua chip lượng tử, máy tính lượng tử có thể giải các bài toán cực kỳ phức tạp chỉ trong vài giây, điều mà ngay cả siêu máy tính mạnh nhất hành tinh cũng phải mất nhiều năm mới giải được. Công nghệ điện toán lượng tử tiên tiến được kỳ vọng sẽ mở ra những chân trời mới trong các lĩnh vực toán học, vật lý và khoa học, thậm chí còn giúp tìm ra giải pháp cho các vấn đề mang tính thời đại như biến đổi khí hậu và thiên tai.

Với tủ lạnh lượng tử, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã giải quyết được vấn đề lưu trữ chip lượng tử trong thời gian dài. Điều này sẽ giúp tạo ra các máy tính lượng tử trên quy mô lớn trong tương lai.