Máy tính lượng tử đầu tiên của Nhật Bản bắt đầu online

Máy tính lượng tử do viện nghiên cứu Riken phát triển bắt đầu online hôm 27/3, cho phép các trường đại học và công ty truy cập.

Máy tính lượng tử đầu tiên của Nhật Bản sử dụng các mạch siêu dẫn được làm lạnh ở nhiệt độ cực thấp để loại bỏ điện trở - giống như công nghệ mà Google và IBM của Mỹ sử dụng - từ đó tạo ra các bit lượng tử (qubit), đơn vị thông tin cơ bản trong điện toán lượng tử. Với 64 qubit, nó vượt tốc độ của máy tính lượng tử 27 qubit đi vào hoạt động năm 2021 của IBM.

Máy tính lượng tử được phát triển trong nước đầu tiên của Nhật Bản tại phòng thí nghiệm Riken ở Wako, tỉnh Saitama. (Ảnh: Sankei/Takumi Kamoshida).

Viện nghiên cứu Riken sẽ cho phép nhiều công ty và trường đại học truy cập trực tuyến vào máy tính lượng tử mới, khai thác sức mạnh tính toán cực nhanh của nó cho hàng loạt dự án nghiên cứu. Các startup có thể nắm được kiến thức chuyên môn trong những ứng dụng điện toán lượng tử.

Riken dự định dần dần cấp quyền truy cập rộng hơn vào máy tính lượng tử và hy vọng, việc sử dụng nó sẽ giúp phát triển công nghệ cho các thiết bị và phần mềm, cũng như đào tạo nguồn nhân lực trong lĩnh vực này.

Khác với máy tính truyền thống, máy tính lượng tử sử dụng cơ học lượng tử, lĩnh vực vật lý mô tả hành vi của các vi hạt như electron và nguyên tử, để thực hiện các phép tính. Vì có thể thực hiện nhiều phép tính cùng lúc, đôi khi máy tính lượng tử có thể dễ dàng giải quyết những vấn đề mà siêu máy tính dù mất hàng chục nghìn hay hàng trăm triệu năm cũng không thể giải được.

"Việc tung ra máy tính không phải mục tiêu mà là một cột mốc quan trọng. Cuộc đua chỉ vừa mới bắt đầu", Yasunobu Nakamura, giám đốc Trung tâm Điện toán Lượng tử Riken, người dẫn đầu quá trình phát triển máy tính lượng tử nội địa của Nhật Bản, cho biết.

Hồi tháng 4/2021, Nhật Bản đề ra chiến lược phát triển máy tính lượng tử nội địa. Kể từ đó, Trung tâm Điện toán Lượng tử Riken cùng một số đơn vị khác đã cùng phát triển cỗ máy. Tháng 12/2022, máy tính lượng tử sản xuất trong nước đầu tiên của Nhật Bản có bước tiến quan trọng khi có một nguyên mẫu hoạt động được.

Máy tính lượng tử được kỳ vọng sẽ thúc đẩy nghiên cứu trong các lĩnh vực cần tính toán phức tạp như phát triển vật liệu mới, y học, tài chính và trí tuệ nhân tạo (AI). Máy tính lượng tử cũng sẽ giúp giải mã những thông tin mã hóa hiện được dùng trên Internet và trong lĩnh vực tài chính dễ dàng hơn.

Nhật Bản đặt mục tiêu chế tạo một máy tính lượng tử có thể sử dụng rộng rãi trong thực tế vào năm 2040 và trong tương lai xa hơn, nhưng ước tính cần tới khoảng 1 triệu qubit. Chỉ vài chục đến vài trăm qubit được sử dụng trong các máy tính lượng tử trên thế giới cho đến nay, do đó việc sử dụng thực tế còn rất xa.