Google cho biết, chip lượng tử mới của hãng, có tên là "Willow", tích hợp những "bước đột phá" quan trọng và "mở đường cho một máy tính lượng tử hữu ích, quy mô lớn". Nó chỉ có kích thước 4cm vuông nhưng lại sở hữu tốc độ gần như không thể tưởng tượng nổi, chỉ mất 5 phút để hoàn thành các tác vụ mà một số máy tính thông thường nhanh nhất thế giới phải mất 10.000.000.000.000.000.000.000.000 năm (mười triệu tỉ năm) mới có thể hoàn thành.
Đó là 10 triệu tỷ năm, một con số vượt xa tuổi của vũ trụ mà chúng ta đã biết và khiến các nhà khoa học đứng sau bước đột phá mới nhất về máy tính lượng tử phải dùng đến một thuật ngữ không chuyên môn: "thật khó tin".
Tuy nhiên, các nhà khoa học đằng sau Willow cho biết, hiện tại con chip lượng tử này chủ yếu vẫn là một thiết bị thử nghiệm, nghĩa là một máy tính lượng tử đủ mạnh để giải quyết nhiều vấn đề thực tế vẫn còn phải mất nhiều năm nữa và còn tiêu tốn hàng tỷ USD nữa.
Chip Willow mới. (Ảnh Google)
Máy tính lượng tử hoạt động theo cách hoàn toàn khác so với máy tính trên điện thoại hoặc máy tính xách tay. Các nhà khoa học sử dụng cơ học lượng tử - hành vi kỳ lạ của các hạt cực nhỏ - để giải quyết các vấn đề nhanh hơn nhiều so với máy tính truyền thống. Người ta hy vọng máy tính lượng tử có thể sử dụng khả năng đó để tăng tốc đáng kể các quá trình phức tạp, chẳng hạn như tạo ra các loại thuốc mới. Ngoài ra còn có lo ngại nó có thể được sử dụng cho mục đích xấu - ví dụ như phá vỡ một số loại mã hóa được sử dụng để bảo vệ dữ liệu nhạy cảm.
Vào tháng 2, Apple thông báo mã hóa bảo vệ các cuộc trò chuyện trên iMessage đang được nâng cấp thành "chống lượng tử" để ngăn chặn việc chúng bị đọc bởi các máy tính lượng tử mạnh mẽ trong tương lai.
Hartmut Neven - người đứng đầu phòng thí nghiệm AI lượng tử của Google, nơi đã tạo ra Willow cho biết, Willow sẽ được sử dụng trong một số ứng dụng thực tế nhưng không nêu chi tiết về vấn đề này, nhấn mạnh đây là "bộ xử lý lượng tử tốt nhất được chế tạo cho đến nay". Ông cho biết thêm, một con chip có thể thực hiện các ứng dụng thương mại sẽ không xuất hiện trước cuối thập kỷ này.
Đội ngũ của Hartmut Neven gồm khoảng 300 người tại Google đang thực hiện sứ mệnh xây dựng máy tính lượng tử có khả năng xử lý các vấn đề không thể giải quyết được bằng các phương pháp thông thường, chẳng hạn năng lượng nhiệt hạch an toàn và chống lại biến đổi khí hậu.
Giáo sư Alan Woodward, một chuyên gia máy tính tại Đại học Surrey cho biết, máy tính lượng tử sẽ tốt hơn trong nhiều nhiệm vụ so với máy tính "cổ điển" hiện tại, nhưng chúng sẽ không thay thế máy tính. Ông cảnh báo không nên cường điệu hóa tầm quan trọng về khả năng của Willow chỉ trong một bài kiểm tra, tuy nhiên vẫn thừa nhận chip lượng tử này đại diện cho sự tiến bộ đáng kể, đặc biệt trong lĩnh vực sửa lỗi.
Nhân viên Google làm việc trên tủ đông lạnh chứa chip và giữ cho chip rất lạnh. (Ảnh Google)
Thông thường, vấn đề lớn nhất của công nghệ chip lượng tử là dễ xảy ra lỗi. Các nhà nghiên cứu của Google cho biết, họ đã đảo ngược điều này để có thể thiết kế và lập trình con chip mới sao cho khả năng giảm thiểu lỗi tính toán theo cấp số nhân khi mở rộng quy mô.
Ông Neven tin rằng, đây là một "bước đột phá" lớn, giải quyết được thách thức quan trọng mà lĩnh vực này đã theo đuổi "trong gần 30 năm" và điều này tương đương với "nếu bạn có một chiếc máy bay chỉ có một động cơ - nó vẫn hoạt động được, nhưng hai động cơ sẽ an toàn hơn, bốn động cơ còn an toàn hơn nữa".
Lỗi là một trở ngại đáng kể trong việc tạo ra những máy tính lượng tử mạnh hơn và sự phát triển này "là động lực cho tất cả những ai đang nỗ lực xây dựng một máy tính lượng tử thực tế", Giáo sư Woodward cho biết.
Nhưng bản thân Google cũng lưu ý rằng để phát triển máy tính lượng tử có ích trong thực tế, tỷ lệ lỗi vẫn cần phải thấp hơn nhiều so với con số mà Willow thể hiện.
Willow được sản xuất tại nhà máy sản xuất mới được xây dựng chuyên dụng của Google tại California.