Khái niệm PC sẽ được thay thế bằng QC

Khái niệm PC sẽ được thay thế bằng QC
Các chuyên gia vật lý định nghĩa QC là điện toán siêu nhỏ có khả năng xử lý
các vấn đề lớn. Hơn 30 năm qua, họ mơ về viễn cảnh con người khai thác
tiềm năng nguyên tử để sản xuất máy tính với sức mạnh vượt xa công nghệ
silicon hiện nay.

Đến nay, máy tính lượng tử vẫn chỉ là dự án trên giấy tờ và nhiều nhà khoa
học nghi ngờ họ có thể tìm ra cách biến nó thành hiện thực. Tuy nhiên,
những người tiên phong trong công nghệ này bắt đầu tin QC sẽ xuất hiện tại
gia đình giống như PC chỉ trong chưa đầy 20 năm nữa.

"Cách đây vài năm, tơi nói điện tốn lượng tử sẽ có rất ít cơ hội được ứng
dụng cho những nhu cầu thường nhật", Giáo sư Anton Zeilinger, chuyên gia
về lượng tử tại Đại học Vienna (Áo), cho hay. "Nhưng giờ tôi lạc quan hơn
rất nhiều khi chứng kiến những bước tiến bất ngờ lớn trong lĩnh vực này và
tôi tin QC sẽ sớm được sử dụng tương tự các hệ thống desktop hiện nay".

Trong thế giới lượng tử, một phân tử có thể ở hai vị trí hay hai trạng thái
cùng lúc. PC truyền thống xử lý thông tin dưới dạng số nhị nguyên 0 và 1,
và được ghi nhớ theo vị trí bật - tắt của các bộ chuyển mạch (switch) siêu
nhỏ, hay các bit, trong bảng mạch.

Cịn trong máy tính lượng tử, ngun tử và hạ ngun tử đóng vai trị như
các switch để ghi nhớ và xử lý tác vụ. Mỗi switch này có thể đồng thời ở hai
trạng thái "bật" và "tắt", nhờ đó các thành tố cơ bản "qubit" (quantum bit) có


khả năng tham gia vào nhiều giai đoạn và không cần thực hiện từng bước
một như máy tính thơng thường. Các nhà nghiên cứu ước tính một QC đơn
giản, chỉ với 30 qubit, cũng đạt tốc độ nhanh gấp 1.000 lần PC mạnh nhất
hiện nay.

Ở tốc độ đó, thơng tin không cần được xếp theo trật tự nhất định trong cơ sở
dữ liệu nữa. "PC hoạt động giống như bạn tra cứu danh bạ điện thoại. Nếu
biết tên người gọi, bạn sẽ dễ dàng tìm ra số liên lạc của họ. Ngược lại, nếu
chỉ có số, bạn phải mị từng dòng để lần ra tên chủ sở hữu. Còn máy tính
lượng tử sẽ duyệt qua các dữ liệu chưa được sắp xếp trong nháy mắt",
Zeilinger so sánh.

Mới đây, các nhà khoa học đã tìm ra cách chia tách lượng tử thành hai giai
đoạn (phase), theo đó, phương pháp xây dựng QC cũng hồn tồn thay đổi.
"Tơi từng dự đốn con người cần vài thập kỷ để hoàn thành một máy tính
lượng tử, nhưng với kỹ thuật mới, thời gian sẽ được tính bằng năm", Giáo sư
David Deutsch thuộc Đại học Oxford (Anh), nói.

Tuy nhiên, giới khoa học cũng bắt đầu lo lắng về vấn đề bảo mật trong kỷ
nguyên điện tốn lượng tử. Khả năng phân tích hàng loạt chuỗi lệnh phức
tạp đồng bộ sẽ giúp hacker bẻ khóa được những hệ thống được mã hóa kiên
cố.

- PC có thể xử lý 64 bit dữ liệu một lúc, còn QC 64 qubit hoạt động nhanh
gấp 18 tỷ lần.

- QC có thể giải quyết trong vài giây những vấn đề mà siêu máy tính mạnh


nhất hiện nay cần cả triệu năm.

- PC mất hàng nghìn năm để bẻ khóa cơng nghệ "siêu mã hóa" mà một số
hãng cơng nghệ cao đang triển khai, cịn QC có thể hồn thành quy trình giải
mã đó trong vài giờ.