Trong khi máy tính lượng tử có tiềm năng cách mạng hóa nhiều lĩnh vực khoa học, một trong những vấn đề lớn nhất đã gây phiền toái cho thế giới trong nhiều thập kỷ là tính ổn định của các hệ thống này. Nhưng điều này có thể sớm thay đổi mãi mãi nhờ công trình của một sinh viên trẻ tại Đại học Sydney, Pablo Bonilla.
Các thành phần chính của máy tính lượng tử là qubit – công tắc của máy tính lượng tử. Về cơ bản, chúng tương tự như các bóng bán dẫn trong các thiết bị điện toán ngày nay. Tuy nhiên, các qubit này cực kỳ nhạy cảm với các nhiễu loạn môi trường bên ngoài. Ngay cả những thay đổi nhỏ về nhiệt độ, âm thanh, trọng lực hoặc từ trường bên ngoài cũng có thể gây ra lỗi trong các qubit này cũng như các thuật toán chạy trên chúng.
Để cải thiện tính ổn định của máy tính lượng tử, các nhà khoa học đã tạo ra một thuật toán gọi là Quantum Error Correction để xác định và sửa lỗi trong máy tính lượng tử.
Trong thuật toán này, thông tin lượng tử được lưu trữ trên một qubit đơn lẻ cũng được phân phối trên các qubit hỗ trợ—nói cách khác, thông tin được mã hóa trong một bit lượng tử logic. Phương pháp này đã được sử dụng trong khoảng hai thập kỷ trên máy tính lượng tử. Mặc dù thuật toán này đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin, nhưng nó phải trả giá bằng việc tiêu thụ nhiều qubit hơn để lưu trữ thông tin. Càng nhiều nhiễu, càng cần nhiều qubit hơn để bảo toàn thông tin. Tùy thuộc vào phần cứng và loại thuật toán, có thể cần tới 1.000 qubit để có được một qubit logic duy nhất.
Pablo Bonilla, sinh viên năm thứ hai tại Đại học Sydney
Một trong những bài tập về nhà của Bonilla là tìm cách cải thiện hiệu quả của thuật toán này. Nhưng hóa ra một vấn đề đã làm phiền máy tính lượng tử trong gần hai thập kỷ có thể được giải quyết bằng một thay đổi “đơn giản nhưng thiên tài” đối với thuật toán sửa lỗi lượng tử mà Bonilla đã tạo ra. Sau khi điều chỉnh nó bằng thay đổi của Bonilla, sức mạnh sửa lỗi của máy tính lượng tử đã tăng gấp đôi.
Bonilla cho biết: “Bằng cách đảo ngược một nửa công tắc lượng tử hoặc qubit trong thiết kế của tôi, chúng tôi đã thấy hiệu quả loại bỏ lỗi tăng gấp đôi”.
Phát hiện của sinh viên trẻ này nhanh chóng thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu máy tính lượng tử hàng đầu. Trung tâm nghiên cứu công nghệ máy tính lượng tử của Amazon Web Services cũng như các trường đại học Yale và Duke đều quan tâm đến phát hiện mới này.
Giáo sư Shruti Puri thuộc Chương trình nghiên cứu lượng tử của Đại học Yale cho biết: “Điều khiến tôi ngạc nhiên nhất về loại mã mới này là tính thanh lịch đáng kinh ngạc của nó”.
Ben Brown, người giám sát của Bonilla và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết ông rất ngạc nhiên trước khám phá của học trò mình, vì nó đã không được chú ý trong hai thập kỷ. Nghiên cứu của Bonilla hiện đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.
Tham khảo The Mandarin
Thông báo chính thức: Ninh Bình Web (thuộc GiuseArt) không hợp tác với bất kỳ ai để bán giao diện Wordpress và cũng không bán ở bất kỳ kênh nào ngoại trừ Facebook và zalo chính thức.
Chúng tôi chỉ support cho những khách hàng mua source code chính chủ. Tiền nào của nấy, khách hàng cân nhắc không nên ham rẻ để mua phải source code không rõ nguồn gốc và không có support về sau! Xin cám ơn!
