Caltech: Máy tính lượng tử có thể ra mắt vào năm 2030

• Caltech và công ty khởi nghiệp Oratomic cho rằng máy tính lượng tử thực tế có thể đi vào hoạt động vào năm 2030 nhờ những tiến bộ trong việc sửa lỗi.
• Nghiên cứu mới chỉ ra rằng một máy tính lượng tử khả thi chỉ cần từ 10.000 đến 20.000 qubit, giảm đáng kể so với ước tính hàng triệu qubit trước đây.
• Google gần đây đã cảnh báo rằng các hệ thống lượng tử tiên tiến có khả năng phá vỡ mật mã của Bitcoin chỉ trong 9 phút, đồng thời thúc giục chuyển đổi sang bảo mật hậu lượng tử.

Thay đổi tư duy về nhu cầu tài nguyên lượng tử

Những phát hiện mới nhất từ Viện Công nghệ California (Caltech) và công ty khởi nghiệp liên kết Oratomic cho thấy mốc thời gian triển khai máy tính lượng tử chức năng đầu tiên đang được đẩy nhanh. Bằng cách tập trung vào việc giảm thiểu các lỗi thường gặp trong các hệ thống lượng tử sơ khai hiện nay, các nhà nghiên cứu tin rằng một máy tính có khả năng chịu lỗi có thể được chế tạo với ít phần cứng hơn nhiều so với dự kiến. Mặc dù trước đây người ta cho rằng cần hàng triệu qubit (đơn vị lượng tử tương đương với bit cổ điển) để hoạt động ổn định, nhưng dữ liệu mới cho thấy chỉ cần khoảng 10.000 đến 20.000 qubit là đủ.

Tiến bộ trong sửa lỗi và hệ thống nguyên tử trung hòa

Đột phá lý thuyết này tập trung vào một kiến trúc sửa lỗi mới sử dụng hệ thống nguyên tử trung hòa. Phương pháp này sử dụng tia laser, được gọi là nhíp quang học, để di chuyển vật lý và kết nối các nguyên tử ở khoảng cách xa. Manuel Endres, giáo sư vật lý tại Caltech, mô tả kỹ thuật này là "sửa lỗi siêu hiệu quả", lưu ý rằng nó cho phép mã hóa một qubit logic chỉ với 5 qubit vật lý. Đây là một cải tiến vượt bậc so với các phương pháp truyền thống thường yêu cầu khoảng 1.000 qubit vật lý cho mỗi đơn vị logic. John Preskill, một nhà vật lý lý thuyết tại Caltech, lưu ý rằng kiến trúc mới này giúp giảm đáng kể ước tính tài nguyên cần thiết cho tính toán lượng tử chịu lỗi.

Rủi ro đối với Blockchain và Mật mã học

Sự cấp bách trong phát triển lượng tử diễn ra cùng lúc với những lo ngại gia tăng về bảo mật kỹ thuật số. Google gần đây đã công bố một bài báo tuyên bố rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ các lớp bảo vệ mật mã của Bitcoin trong chưa đầy 9 phút bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn so với dự đoán trước đây. Do đó, Google đã thúc giục các nhà phát triển blockchain chuyển đổi sang mật mã học hậu lượng tử (PQC) ngay lập tức. Gã khổng lồ công nghệ này đã đặt ra thời hạn di chuyển PQC của riêng mình vào năm 2029, nhấn mạnh rằng "biên giới lượng tử" đang đến gần nhanh hơn so với nhận thức của nhiều người.