Các kiểu máy tính lượng tử
Các nhà vật lí đang phát triển máy tính lượng tử không kì vọng chế tạo được ngay một mẫu ngon lành nhất. Thay vậy, việc phát triển máy tính lượng tử được kì vọng kinh qua ba giai đoạn, hay ba cột mốc. Giai đoạn cơ bản nhất, gọi là máy tôi luyện lượng tử, xét các trạng thái lượng tử biến thiên, ví dụ như một bản đồ địa hình với các ngọn đồi và thung lũng. Mặc dù các dụng cụ của bước phát triển này đã được tạo ra, song kĩ thuật này chỉ hữu ích đối với những bài toán nhất định, và các máy tôi luyện lượng tử vẫn chưa được chứng minh là hoạt động nhanh hơn nhiều so với máy tính thông thường.
Bước phát triển tiếp theo, gọi là ‘máy tính lượng tử analog’, sẽ nhanh hơn một máy tính thông thường. Một cỗ máy như thế sẽ chỉ hoạt động với 50-100 qubit, và chỉ có thể giải được vài kiểu bài toán nhất định. Nhưng nó sẽ là một cột mốc quan trọng trên con đường tiến tới một chiếc máy tính lượng tử vạn vật đích thực. Được trang bị với khoảng 100.000 qubit, một dụng cụ như thế sẽ nhanh gấp nhiều lần so với một máy tính thông thường.
Vấn đề mất kết hợp
Vấn đề lớn nhất mà các máy tính lượng tử phải đối mặt là sự mất kết hợp, tức là sự suy sụp của hàm sóng khi trạng thái lượng tử của một qubit được đo. Mất kết hợp sẽ làm hỏng mất sự chồng chất của qubit, thay vì ở trong trường hợp vừa 0 vừa 1, nó buộc phải nhận giá trị này hoặc giá trị kia.
Sự mất kết hợp biến một máy tính lượng tử thành một máy tính cổ điển bình thường, và điều đó sẽ khó tránh được. Các qubit phải được giữ cách li để tránh nhiễu từ bên ngoài làm suy sụp hàm sóng của chúng. Sự liên đới đem lại một phương cách khả dĩ để đo trạng thái của máy tính mà không gây nhiễu các qubit đang xử lí. Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học đang phát triển các hệ thống máy tính lượng tử giữ quan điểm rằng sự mất kết hợp là thứ kiểm soát được; nó luôn đi vào hiện hữu, và có một lượng nhất định là có thể tương liên. Điều này có thể thực hiện bằng cách có hai máy tính với số lượng lớn qubit, sao cho tỉ lệ sai sót do sự mất kết hợp gây ra là nhỏ so với số lượng qubit.
Vật lí Lượng tử Tốc hành
Gemma Lavender
Bản dịch của Thuvienvatly.com
Phần tiếp theo >>
