Microsoft và các công ty chạy đua đưa máy tính lượng tử vào thực tế

Máy tính lượng tử, công nghệ được kỳ vọng có thể xử lý một số bài toán vượt xa khả năng của máy tính thông thường, đang tiếp tục ghi nhận những bước tiến mới từ Microsoft, Atom Computing và EeroQ.

Theo Ars Technica, các cập nhật gần đây chưa phải là đột phá lớn, nhưng cho thấy các công ty đang giải quyết từng vấn đề kỹ thuật nhỏ để đưa máy tính lượng tử tiến gần hơn đến ứng dụng thực tế. Đây là lĩnh vực được nhiều tập đoàn và startup theo đuổi, bởi nếu thành công, máy tính lượng tử có thể hỗ trợ nghiên cứu thuốc, vật liệu mới, bảo mật dữ liệu hoặc mô phỏng các hệ thống rất phức tạp.

Microsoft đang theo đuổi một hướng phát triển riêng với qubit tô pô. Qubit là đơn vị thông tin cơ bản của máy tính lượng tử, tương tự bit trong máy tính hiện nay nhưng có thể xử lý thông tin theo cách phức tạp hơn. Trong khi đó, qubit tô pô được kỳ vọng ít bị lỗi hơn, vì thông tin không phụ thuộc vào một hạt đơn lẻ mà được bảo vệ tốt hơn trước tác động từ môi trường.

Trong bản cập nhật mới, Microsoft cho biết họ đã thay đổi vật liệu dùng trong hệ thống lượng tử, chuyển từ nhôm sang chì và điều chỉnh phần bán dẫn bằng cách bổ sung thiếc. Sự thay đổi này giúp trạng thái của hệ thống ổn định lâu hơn, có lúc duy trì hơn 20 giây, thay vì thường chỉ khoảng 10 mili giây hoặc ít hơn như trước. Dù vậy, công ty vẫn cần chứng minh có thể điều khiển các trạng thái này để thực hiện phép tính thực sự.

Atom Computing lại phát triển máy tính lượng tử theo cách khác, sử dụng các nguyên tử được giữ bằng ánh sáng laser. Vấn đề của hệ thống này là các nguyên tử dễ nóng lên và thoát khỏi vị trí kiểm soát, khiến máy tính phát sinh lỗi. Để khắc phục, công ty thử dùng các nguyên tử dự phòng đã được làm lạnh để thay thế trong quá trình sửa lỗi. Kết quả cho thấy cách làm này giúp hệ thống ổn định hơn theo thời gian, dù vẫn chưa đủ để thực hiện các phép tính phức tạp.

EeroQ, một startup trong lĩnh vực này, đang thử nghiệm cách đặt electron trên bề mặt các giọt helium lỏng rất nhỏ. Electron có thể hiểu là hạt mang điện trong nguyên tử. Công ty cho biết thiết kế chip mới giúp họ tương tác tốt hơn với chuyển động của electron, mở ra khả năng xây dựng qubit theo hướng riêng.

Những bước tiến của Microsoft, Atom Computing và EeroQ cho thấy cuộc đua máy tính lượng tử không chỉ gồm các tuyên bố lớn, mà còn phụ thuộc vào những cải tiến nhỏ, bền bỉ và khó khăn. Công nghệ này vẫn còn cách xa giai đoạn sử dụng rộng rãi, nhưng từng cập nhật kỹ thuật như vậy là nền tảng cần thiết để tiến tới các hệ thống máy tính lượng tử hữu ích trong tương lai.