Tháng 04, 2019
Thứ ba
Thứ Bảy, ngày 20/04/2019 15:41 PM (GMT+7)

Máy tính lượng tử tối tân có thể nhìn thấy được tương lai

Với hệ thống máy tính lượng tử mới gồm 16 phiên bản khác nhau, các nhà khoa học có thể thấy được tương lai trên 16 chiếc máy tính cùng một lúc.

Mile Gu, giáo sư vật lý ngành Điện toán lượng tử tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore, đã phát triển hệ thống 16 máy tính lượng tử tối tân và có thể nhìn thấy được tương lai từ sản phẩm nghiên cứu của mình.

Lĩnh vực khoa học mà giáo sư Gu đang theo đuổi áp dụng những định luật kỳ lạ chi phối các hạt nhỏ nhất trong vũ trụ để giúp máy tính hoạt động hiệu quả hơn, tính toán chính xác hơn. Không giống như máy tính phổ thông mà chúng ta sử dụng chỉ lưu thông tin dưới dạng mã nhị phân (0 và 1), máy tính lượng tử lưu trữ thông tin ở dạng bit lượng tử hoặc qubit.

Máy tính lượng tử tối tân có thể nhìn thấy được tương lai - 1

Các hạt ánh sáng nhỏ có thể di chuyển cùng nhau và trải qua nhiều trạng thái khác nhau cùng một lúc. Các nhà nghiên cứu đã tận dụng điều này để thiết kế máy tính lượng tử có thể dự đoán được 16 tương lai khác nhau. Ảnh: Sergei Slussarenko/Griffith University.

Những hạt hạ nguyên tử có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau cùng một lúc nhờ vào các định luật ‘kỳ lạ’ của cơ học lượng tử. Lấy ví dụ, con mèo Schrödinger có thể đã chết hoặc còn sống cho đến khi có ai đó mở chiếc hộp ra, nghĩa là dữ liệu sẽ ở dạng 0 hoặc 1 cho đến khi nó được xác định.

Lưu trữ nhiều trường hợp khác nhau vào một qubit có thể tiết kiệm bộ nhớ được rất nhiều so với bộ nhớ máy tính thông thường, đặc biệt là khi cần tính toán ở những công trình lớn cần những dự đoán phức tạp.

Trong nghiên cứu mới nhất của mình, giáo sư Gu cùng các cộng sự đã thực hiện ý tưởng táo bạo của mình bằng cách sử dụng mô phỏng lượng tử để dự đoán 16 kết quả khác nhau trong 16 tương lai khác nhau (tương đương ta lật đồng xu trong bốn lần liên tục).

Những tương lai này được mã hóa trong một photon riêng lẻ (một hạt ánh sáng lượng tử) di chuyển cùng lúc qua một cảm biến đo. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tiến thêm một bước nữa bằng cách bắn thêm hai photon đi cạnh nhau để theo dõi đường đi của chúng trong những điều kiện khác nhau.

Máy tính lượng tử tối tân có thể nhìn thấy được tương lai - 2

Thay vì lưu trữ thông tin ở dạng nhị phân, máy tính lượng tử có thể trữ thông tin ở dạng bit lượng tử hay qubit, tăng thêm các xác suất dự đoán trong tương lai. Ảnh: Cellcode.

Nói một cách cụ thể, công nghệ này được các nhà nghiên cứu áp dụng để dự đoán tương lai của một đồng xu đặt trong một chiếc hộp kín. Khác với việc ta thảy đồng xu sẽ cho ra kết quả hoặc ngửa hoặc úp, lần này các nhà khoa học chỉ lắc nhẹ hoặc mạnh chiếc hộp và đồng xu có thể lật mặt hoặc không.

“Việc lắc hộp không có tính chính xác tuyệt đối như khi ta tung đồng xu, vì lực lắc hộp có thể mạnh nhẹ khác nhau khiến đồng xu không hẳn sẽ đổi mặt. Lấy thí dụ, sau khi lắc ba lần thì đồng xu có thể đổi mặt, nhưng lắc thêm lần thứ tư không có gì chắc chắn đồng xu sẽ đổi thêm lần nữa,” giáo sư Gu chia sẻ.

Trước khi đo đạc lực rung lắc và xem kết quả lật hai mặt của đồng xu, nhóm nghiên cứu đã thực hiện mô phỏng bằng máy tính lượng tử. “Chúng tôi đã xem trước 16 tương lai khác nhau rồi tiến hành thực hiện lắc hộp trong thực tế để đối chiếu, rõ ràng chúng tôi đã biết trước được tương lai một cách chính xác,” giáo sư Gu cho biết.

Ở thời điểm hiện tại, việc nhìn trước tương lai của những cú lắc hộp đổi mặt đồng xu nghe có vẻ không có gì là quá ghê gớm. Nhưng trong tương lai xa khi công nghệ máy tính lượng tử được phát triển hơn nữa mà chính nghiên cứu này là nền tảng ban đầu, thì ta có thể dựng mô phỏng để biết được tương lai của nhiều thứ khác quan trọng hơn.

Nghiên cứu này có thể áp dụng vào thực tế ở các lĩnh vực như dự báo thời tiết hay thậm chí là dự đoán thị trường chứng khoán. Ngoài ra, công nghệ này cũng cải thiện được khả năng học tập của trí tuệ nhân tạo, giúp robot không chỉ học mà còn dự đoán được các khả năng sẽ xảy ra ở một tình huống bất kỳ.

Quang Niên (Theo Live Science)

Tin đọc nhiều

Nữ kỹ sư trẻ tuổi và tham vọng tạo ra điện không phát thải carbon Tham vọng của nữ kĩ sư trẻ tuổi là dùng phản ứng hạt nhân để...
Bước ngoặt vĩ đại: Con người đã 'lập trình' được vi khuẩn Các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra khuẩn E....
Phát hiện chất kháng viêm trên nấm Đông trùng hạ thảo Các nhà nghiên cứu Anh vừa phát hiện một hoạt chất trong nấm...
Vẻ đẹp bất tận của Trái Đất trong bộ ảnh được chụp từ vũ trụ Công việc của các phi hành gia không chỉ là nghiên cứu các...