Loại Qubit mới được thiết kế có thể giúp máy tính lượng tử mạnh hơn
Nếu được chế tạo thành công, loại Qubit này sẽ giúp cho tương quan giữa số lượng qubit và kích cỡ máy tính lượng tử không còn là vấn đề nữa.
Các nhà nghiên cứu tại Úc mới đây đã thiết kế được một loại qubit mới - đóng vai trò là nền tảng cơ bản của máy tính lượng tử - mà theo như họ sẽ giúp cho chúng ta có thể xây dựng được một cỗ máy tính lượng tử tầm cỡ.
Ở thời điểm hiện tại, có một vài phương án để tạo ra một cỗ máy tính lượng tử. Những cỗ máy kích cỡ nhỏ thì sẽ vô cùng phức tạp, nhưng nếu theo đuổi sự đơn giản thì kích cỡ của những cỗ máy sẽ trở nên cực kỳ khổng lồ.
Vấn đề kích cỡ luôn khiến các nhà nghiên cứu máy tính lượng tử phải đau đầu.
Nhìn chung lợi thế của những phương pháp xử lý qubit truyền thống là việc chúng có nền tảng từ công nghệ và thiết bị có sẵn, khiến cho việc xây dựng các cỗ máy tính lượng tử trở nên dễ dàng hơn. Thế nhưng, khi đặt trong mối tương quan về mặt kích thước với số lượng qubit cần phải xử lý, thì khi có hàng ngàn qubit kết nối với máy tính, kích thước của cỗ máy tính lượng tử sẽ trở nên quá to để có thể lắp đặt.
Thế nhưng, loại qubit mới do các nhà nghiên cứu tại Úc tìm ra có thể được điều khiển bằng tín hiệu điện thay cho tín hiệu từ tính như trước đây. Điều này đồng nghĩa với việc các qubit có thể giữ trạng thái rối lượng tử ở khoảng cách xa hơn nhiều so với trước đó.
"Nếu chúng quá gần hoặc quá xa nhau, thì trạng thái "rối lượng tử" giữa các qubit sẽ không xảy ra" - Guilherme Tosi, nhà nghiên cứu đã tìm ra loại qubit mới này cho biết.
Loại qubit mới có thể giữ trạng thái rối lượng tử ở khoảng cách xa khoảng vài trăm nanomet, nên về mặt lý thuyết chúng ta có thể xây dựng các cỗ máy tính lượng tử trên nền tảng silicon.
Đương nhiên chúng ta chỉ đang nói về mặt lý thuyết, bởi hiện tại những gì các nhà nghiên cứu đang nắm trong tay chỉ là bản thiết kế của cỗ máy mà thôi. Nhưng theo lời trưởng nhóm nghiên cứu Andrea Morello, thì phát hiện này hết sức quan trọng đối với ngành khoa học máy tính lượng tử.
Loại qubit này hoạt động bằng cách mã hóa thông tin trên cả hạt nhân và electron của nguyên tử phốt pho bên trong con chip silicon, và kết nối chúng với một mạng lưới điện cực. Sau đó toàn bộ thiết bị sẽ được làm lạnh tới gần 0 độ tuyệt đối; rồi đặt trong môi trường từ tính.
Loại qubit mới có thể giữ trạng thái rối lượng tử ở khoảng cách xa khoảng vài trăm nanomet.
Giá trị của các qubit này sẽ được quyết định bởi các giá trị nhị phân tạm gọi là spin - nếu như electron ở trên và hạt nhân ở dưới, giá trị sẽ bằng 1. Ngược lại, thì giá trị bằng 0.
"Để điều khiển qubit này, bạn sẽ phải kéo electron ra xa hơn một chút khỏi hạt nhân bằng điện cực ở phía trên. Khi làm vậy, bạn cũng đã tạo ra được một lưỡng cực điện. Đây là một điểm khá quan trọng, do các lưỡng cực điện tác động vào nhau ở khoảng cách khá xa, cỡ 1000 nanomet".
"Điều này cũng đồng nghĩa với việc chúng ta có thể đặt các qubit xa hơn trước rất nhiều. Vậy nên, sẽ có nhiều khoảng trống hơn để đặt các thành phần khác; trong khi vẫn giữ được tính chính xác của các bit lượng tử".
Điều mà loại qubit mới này mang lại là sự cân bằng để các cỗ máy tính lượng tử trong tương lai có thể được thu nhỏ lại, nhưng vẫn không quá phức tạp.
Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Nature Communications.
- CityQ Car-eBike - Xe đạp điện kiểu dáng ôtô (Thứ Hai, 22:30:01 11/01/2021)
- Sạc điện thoại siêu tốc với công nghệ laser mới (Thứ Hai, 22:30:07 21/12/2020)
- iPhone 12 dính lỗi thường xuyên rớt sóng mạng (Thứ bảy, 21:54:05 05/12/2020)
- Quạt cây tự động quay theo người dùng (Thứ sáu, 22:45:03 04/12/2020)
- 8 sự thật thú vị về Stephen King, tác giả tiểu thuyết kinh dị... (Thứ bảy, 22:07:02 24/10/2020)
- Dịch vụ xăm đường chỉ tay để thay đổi vận mệnh gây sốt... (Thứ bảy, 21:01:06 24/10/2020)
- Lenovo ra mắt bộ tứ màn hình cao cấp ThinkVision dành cho người... (Thứ bảy, 20:01:02 24/10/2020)
- Microsoft công bố giải pháp giúp giảm thiểu mức độ ô nhiễm... (Thứ bảy, 19:05:00 24/10/2020)
- Khổ thân châu Âu: iPhone 12 bán tại đây đắt hơn, 5G chậm hơn... (Thứ bảy, 15:07:08 24/10/2020)
- Phát hiện ra cơ quan mới có thể có trong cổ họng con người (Thứ bảy, 14:03:04 24/10/2020)
- Điều gì sẽ xảy ra nếu bạn ngưng gội đầu trong vòng một năm?
- 7 thảm họa thiên nhiên có thể sắp xảy ra
- Sự thật về chế độ máy bay và 20 bí mật về điện thoại của bạn
- 7 bí ẩn trên Trái đất đã khiến khoa học đau đầu cả nghìn năm qua mà vẫn chưa có lời giải
- Các nhà thiên văn học bó tay trước sự tồn tại của hành tinh này
-
Cơ hội hiếm hoi quan sát hành tinh màu xanh da trời vài ngày tới
Thứ tư, 20:00:03 20/01/2021
-
EU cho hay: "Sâu bột an toàn, người có thể ăn được"
Thứ Ba, 23:30:06 19/10/2021
-
Hệ sao kỳ quái chưa từng thấy cách Trái đất 1.800 năm ánh sáng
Thứ Ba, 22:50:03 19/01/2021
-
Loài người có thể đơn độc trong vũ trụ
Thứ Ba, 22:35:06 19/01/2021
-
Chuyện về con nhện đi săn nhện: Thạo binh pháp như "Gia Cát Lượng", đầy mưu hèn kế bẩn để săn mồi bằng mọi giá
Thứ Ba, 21:27:07 19/01/2021
-
Bức thư tiết lộ những năm cuối đời đầy đau đớn của Napoléon
Thứ năm, 21:35:00 14/01/2021
-
Tàu chở hàng SpaceX lần đầu tự động tách khỏi trạm ISS
Thứ năm, 21:16:03 14/01/2021
-
Phát hiện chuẩn tinh cách Trái đất hơn 13 tỷ năm ánh sáng
Thứ năm, 20:45:07 14/01/2021