Theo các báo cáo gần đây, máy tính lượng tử đầu tiên của châu Âu với hơn 5000 qubit đã được đưa ra tại Trung tâm Nghiên cứu Jülich ở Đức. Trung tâm nói rằng đây là một cột mốc quan trọng trong sự phát triển của máy tính lượng tử ở châu Âu. máy tính siêu lượng tử, được tạo ra bởi D-Wave, một nhà cung cấp hệ thống máy tính lượng tử của Canada, là cỗ máy tính toán mạnh nhất của công ty cho đến nay. Ngoài ra, sản phẩm này lần đầu tiên được triển khai bên ngoài trụ sở chính của công ty.
Máy tính ủ lượng tử về cơ bản là ý tưởng giống như máy tính lượng tử đoạn nhiệt, được thiết kế để giải quyết các vấn đề tối ưu hóa và tùy biến. Ưu điểm của phương pháp ủ lượng tử là độ ổn định của hệ cao hơn nhiều so với phương pháp cổng lượng tử.
Máy tính lượng tử hứa hẹn sẽ cách mạng hóa việc phát triển thuốc, an ninh mạng và mô hình tài chính. Chúng cũng sẽ cho phép tối ưu hóa dự báo thời tiết và nhiều lĩnh vực khác mà máy tính cổ điển không thể xử lý.
Để hiện thực hóa các ứng dụng thương mại của điện toán lượng tử càng sớm càng tốt, trung tâm đã tạo ra Cơ sở hạ tầng người dùng điện toán lượng tử Jülich (JUNIQ). Nó sẽ cung cấp quyền truy cập thân thiện vào các hệ thống điện toán lượng tử cho các nhóm người dùng khác nhau ở Châu Âu. Trong tương lai, Trung tâm Nghiên cứu Jülich sẽ tạo cơ hội cho các nhà nghiên cứu từ Đức và các nước EU khác. Các công ty cũng sẽ có quyền truy cập vào JUNIQ để giúp họ sử dụng điện toán lượng tử.
Sự phức tạp của cơ học lượng tử: cách máy tính lượng tử trong tương lai sẽ sửa lỗi
Đối với ứng dụng của máy tính lượng tử, việc sửa lỗi lượng tử quan trọng hơn nhiều so với quyền bá chủ lượng tử. Vậy một máy tính lượng tử thực tế sẽ sử dụng phương pháp sửa lỗi nào?
Năm 1994, nhà toán học Peter Shore, khi đó đang làm việc tại Bell Labs ở New Jersey, đã chứng minh rằng máy tính lượng tử có thể giải quyết một số nhiệm vụ nhanh hơn nhiều, thậm chí theo cấp số nhân, so với các máy cổ điển. Câu hỏi đặt ra là chúng ta có thể chế tạo một máy tính lượng tử không? Những người hoài nghi cho rằng trạng thái lượng tử rất mong manh. Họ lập luận rằng môi trường chắc chắn sẽ làm nhầm lẫn thông tin trong máy tính lượng tử, khiến nó trở thành trạng thái phi lượng tử.
Một năm sau, Peter Shore trả lời: “Một sơ đồ sửa lỗi cổ điển sửa lỗi bằng cách đo các bit riêng lẻ. Tuy nhiên, cách tiếp cận này không hoạt động đối với các bit lượng tử (qubit). Điều này là do thực tế là bất kỳ phép đo nào cũng có thể làm hỏng trạng thái lượng tử và do đó ngăn cản tính toán lượng tử. " Shor đã nghĩ ra một cách để phát hiện khi có sự cố xảy ra mà không cần đo trạng thái của chính các qubit. Cách tiếp cận này đã đi tiên phong trong lĩnh vực sửa lỗi lượng tử.
Với sự phát triển của lĩnh vực này, hầu hết các nhà vật lý bắt đầu xem xét Thuật toán rút gọn là cách duy nhất để tạo ra máy tính lượng tử thực tế. Nếu không có cách tiếp cận này, không thể tăng hiệu suất của máy tính lượng tử. Nếu chúng ta không thể tăng hiệu suất của máy tính lượng tử, chúng sẽ không thể giải quyết các nhiệm vụ phức tạp.
Bảy năm sau, vào năm 2001, hiệu quả của thuật toán đã được chứng minh bởi một nhóm các chuyên gia của IBM. Số 15 được tính theo nhân tử của 3 và 5 bằng máy tính lượng tử 7 qubit.
Đọc thêm:
- 100 năm Vật lý lượng tử: Từ các lý thuyết của những năm 1920 đến Máy tính
- Alphabet sẽ thành lập một công ty mới để phát triển điện toán lượng tử